WO2020003841A1 - 電池監視装置、集積回路、及び、電池監視システム - Google Patents

電池監視装置、集積回路、及び、電池監視システム Download PDF

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WO2020003841A1
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battery
monitoring device
battery monitoring
impedance
current
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松川　和生
岡田　雄
良和 眞壁
小林　仁
岳志 美作
藤井　圭一
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a battery monitoring device that monitors the state of a battery.
  • Patent Document 1 discloses a battery monitoring device capable of monitoring the state of a battery in real time.
  • the present disclosure provides a battery monitoring device, an integrated circuit, and a battery monitoring system that can measure the AC impedance of a battery regardless of whether the battery is being charged or discharged.
  • a battery monitoring device includes a resistor arranged on a path different from a path of a current flowing from a battery to a load, a transistor for flowing a current from the battery to the resistance, and an integrated circuit.
  • the integrated circuit comprises a current measuring unit that measures a first current flowing through the resistor, a voltage measuring unit that measures a first voltage of the battery, the measured first current, and the measured current.
  • a first calculator for calculating the AC impedance of the battery based on the first voltage.
  • An integrated circuit includes a signal for applying a control signal to a control terminal of a transistor for flowing current from a battery to a resistor arranged on a path different from a path of a current flowing from a battery to a load.
  • An applying unit a current measuring unit that measures a first current flowing through the resistor, a voltage measuring unit that measures a first voltage of the battery, the measured first current, and the measured first voltage
  • a first calculator for calculating the AC impedance of the battery based on
  • a battery monitoring system includes a plurality of the battery monitoring devices, and includes an integrated control unit that acquires the AC impedance from each of the plurality of battery monitoring devices.
  • a battery monitoring system includes the battery monitoring device, and a server device arranged at a location separated from the battery monitoring device, wherein the server device is configured to receive the AC impedance from the battery monitoring device. To get.
  • a battery monitoring device an integrated circuit, and a battery monitoring system that can measure the AC impedance of a battery regardless of whether the battery is being charged or discharged are realized.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the battery monitoring device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the battery.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the change in the AC impedance of the battery and the deterioration of the battery.
  • FIG. 4 is a flowchart of the operation of the battery monitoring device according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a control signal generation method.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a specific configuration of the first calculation unit.
  • FIG. 7 is a first diagram illustrating a method for generating a control signal according to a modification.
  • FIG. 8 is a second diagram illustrating a method for generating a control signal according to the modification.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the battery monitoring device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the battery.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the change in the AC
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method of generating a burst waveform.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of a battery monitoring device that monitors a single battery.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the battery monitoring system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an outline of a battery monitoring system according to the third embodiment.
  • each figure is a schematic diagram, and is not necessarily illustrated exactly.
  • substantially the same configuration is denoted by the same reference numeral, and redundant description may be omitted or simplified.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the battery monitoring device according to the first embodiment.
  • the battery monitoring device 100 shown in FIG. 1 is a device for monitoring the state of the battery pack 101.
  • the assembled battery 101 includes a plurality of batteries B0 to B7 (hereinafter, any one of the batteries B0 to B7 is referred to as a battery B).
  • the battery B is, in other words, a battery cell.
  • the battery B is specifically a lithium ion battery, but may be another battery such as a nickel metal hydride battery.
  • the battery pack 101 functions as a power supply for the load 102 and supplies power to the load 102.
  • the load 102 is, for example, an EV motor, but is not particularly limited. Note that a charging device for charging the battery pack 101 may be connected to the position of the load 102 instead of the load 102.
  • the battery monitoring device 100 can calculate and monitor the AC impedance of the battery B.
  • FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the battery B.
  • the battery B is considered to have a circuit configuration in which a resistor R0, a resistor R1 and a capacitor C1 connected in parallel, a resistor R2 and a capacitor C2 connected in parallel are connected in series. be able to.
  • the circuit parameters (the resistance value of the resistor or the capacitance value of the capacitor) in this circuit configuration change as the battery B deteriorates. That is, the AC impedance of the battery B changes as the battery B deteriorates.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the change in the AC impedance of the battery B and the deterioration of the battery B.
  • FIG. 3 is a diagram called a Cole-Cole plot, also called a Nyquist plot.
  • the AC impedance of the battery B has an initial characteristic indicated by a solid line in FIG.
  • the AC impedance of the battery B changes to a characteristic indicated by a broken line in FIG.
  • the AC impedance of the battery B changes to a characteristic indicated by a dashed line in FIG.
  • the deterioration degree of the battery B is related to the AC impedance of the battery B, and the battery monitoring device 100 can determine the deterioration degree of the battery B by calculating and monitoring the AC impedance of the battery B. it can. If the degree of deterioration is determined, information processing such as presenting a message prompting replacement of the deteriorated battery B becomes possible.
  • the degree of deterioration of the battery B is expressed, for example, by a parameter called SOH (State of Health).
  • the battery monitoring device 100 can calculate the AC impedance of the battery B regardless of whether the battery B is being charged or discharged. For example, the battery monitoring device 100 can calculate the current AC impedance of the battery B during the charging of the battery B in parallel with the charging. Further, the battery monitoring device 100 can calculate the current AC impedance of the battery B during the discharge of the battery B in parallel with the discharge. The battery monitoring device 100 can calculate the current AC impedance of the battery B while the charging and discharging of the battery are stopped.
  • the battery monitoring device 100 includes a first reference resistor 103, a transistor 104, an integrated circuit (battery monitoring circuit) 105, a load resistor 106, a temperature sensor 107, and a heater 108.
  • the first reference resistor 103 is a resistor arranged on a path P2 different from the path P1 of the current flowing from the battery pack 101 to the load 102. That is, the first reference resistor 103 is a resistor through which the current flowing to the load 102 does not flow.
  • the first reference resistor 103 is, for example, a discrete component provided outside the integrated circuit 105.
  • the transistor 104 is a transistor for flowing a current from the battery pack 101 to the first reference resistor 103.
  • the transistor 104 is, for example, an FET (Field Effect Transistor), but may be a bipolar transistor.
  • the drain of the transistor 104 is connected to the load resistor 106, the source of the transistor 104 is connected to the first reference resistor 103, and the gate (that is, the control terminal) of the transistor 104 is connected to the signal application unit 109.
  • the integrated circuit 105 includes a signal application unit 109, a current measurement unit 112, a voltage measurement unit 115, a reference bias generation unit 116, a timing signal generation unit 117, a first calculation unit 118, and a second calculation unit 119.
  • the signal applying unit 109 applies a control signal to the control terminal of the transistor 104.
  • the signal applying unit 109 has a signal generating unit 110 and a waveform generating unit 111.
  • the current measuring unit 112 measures a current Iac (an example of a first current) flowing through the first reference resistor 103.
  • the current measuring unit 112 specifically measures the voltage across the first reference resistor 103.
  • the first calculation unit 118 can recognize the voltage across the first reference resistor 103 as the current Iac based on the resistance value of the first reference resistor 103.
  • the current measuring unit 112 includes an AD (Analog to Digital) converter 113 (described as ADC in the figure) that converts a voltage (that is, an analog signal) across the first reference resistor 103 into a digital signal. , A filter 114 connected to the output of the AD converter 113.
  • the AD converter 113 is, for example, a delta-sigma AD converter, and the filter 114 is a decimation filter.
  • the AD converter 113 for example, an AD converter having the same AD conversion characteristics as the plurality of AD converters 0 to 7 (that is, the same AD converter as a product) is used. As a result, a measurement error caused between the AD converters 0 to 7 and the AD converter 113 due to the AD conversion can be reduced.
  • the voltage measurement unit 115 measures the voltages V0 to V7 (an example of a first voltage) of the batteries B0 to B7 constituting the battery pack 101.
  • the voltage measurement unit 115 has AD converters 0 to 7 for converting the voltages V0 to V7 of the batteries B0 to B7 into digital signals, and filters 0 to 7 connected to the outputs of the AD converters 0 to 7. .
  • Each of the AD converters 0 to 7 is, for example, a delta-sigma type AD converter, and each of the filters 0 to 7 is a decimation filter.
  • the plurality of AD converters 0 to 7 have the same AD conversion characteristics.
  • the AD conversion characteristics are various parameters such as resolution (number of bits). More specifically, the same AD converter is used as a product for the plurality of AD converters 0 to 7. As a result, it is possible to reduce a measurement error caused between AD conversion and occurring between the voltages V0 to V7.
  • the reference bias generator 116 supplies a common reference voltage to the plurality of AD converters 0 to 7, the AD converter 113, and the AD converter 125. According to the reference bias generator 116, it is possible to reduce an AD conversion error caused by a variation in the reference voltage.
  • the timing signal generator 117 converts the timing signal for synchronizing the measurement timings of the plurality of AD converters 0 to 7, the AD converter 113, and the AD converter 125 into the plurality of AD converters 0 to 7, To the converter 113 and the AD converter 125. According to the timing signal generator 117, it is possible to measure the voltages V0 to V7, the current Iac, and the current Icd at the same timing.
  • the first calculation unit 118 calculates the AC impedance of the batteries B0 to B7 based on the current Iac measured by the current measurement unit 112 and the voltages V0 to V7 measured by the voltage measurement unit 115.
  • the first calculation unit 118 is, in other words, an AC impedance calculation unit. The specific configuration of the first calculation unit 118 will be described later.
  • the second calculator 119 calculates at least one of SOC (State of Charge) and SOH of the batteries B0 to B7 using the AC impedance calculated by the first calculator 118.
  • the second calculation unit 119 is, in other words, an SOC / SOH calculation unit.
  • the first temperature measurement unit 120 measures the temperatures Tcell0 to Tcell7 of the batteries B0 to B7 using the temperature sensors S0 to S7 provided in one-to-one correspondence with the batteries B0 to B7.
  • the temperature sensors S0 to S7 are, for example, temperature sensors using a thermistor, but may be temperature sensors using other elements such as thermocouples.
  • the second temperature measuring unit 121 measures the temperature Tref1 of the first reference resistor 103 using the temperature sensor 107 provided near the first reference resistor 103.
  • the temperature sensor 107 is, for example, a temperature sensor using a thermistor, but may be a temperature sensor using other elements such as a thermocouple.
  • the first temperature control unit 122 controls the temperature of the first reference resistor 103 to be constant. Specifically, the first temperature control unit 122 acquires the temperature Tref1 of the first reference resistor 103 measured by the second temperature measurement unit 121, and controls the heater 108 so that the acquired temperature Tref1 becomes constant. .
  • the load current measuring unit 123 measures the current Icd flowing through the load 102. Specifically, the load current measurement unit 123 measures the voltage across the second reference resistor 124. The first calculation unit 118 can recognize the voltage across the second reference resistor 124 as the current Icd based on the resistance value of the second reference resistor 124.
  • the load current measuring unit 123 includes an AD converter 125 that converts a voltage (ie, an analog signal) across the second reference resistor 124 into a digital signal, and a filter connected to an output of the AD converter 125. 126.
  • the AD converter 125 is, for example, a delta-sigma AD converter, and the filter 126 is a decimation filter.
  • the AD converter 125 for example, an AD converter having the same AD conversion characteristics as the plurality of AD converters 0 to 7 (ie, the same as a product) is used. Thus, errors caused between the AD converters 0 to 7 and the AD converter 125 due to AD conversion can be reduced.
  • the third temperature measuring unit 127 measures the temperature Tref2 of the second reference resistor 124 using the temperature sensor 128 provided near the second reference resistor 124.
  • the temperature sensor 128 is, for example, a temperature sensor using a thermistor, but may be a temperature sensor using other elements such as a thermocouple.
  • the second temperature control unit 129 controls the temperature of the second reference resistor 124 to be constant. Specifically, the second temperature control unit 129 acquires the temperature Tref2 of the second reference resistor 124 measured by the third temperature measurement unit 127, and controls the heater 130 so that the acquired temperature Tref2 becomes constant. .
  • the communication interface unit 131 is a communication circuit for the battery monitoring device 100 to communicate with another battery monitoring device or an external device.
  • the communication interface unit 131 is used to transmit, for example, the SOH calculated by the second calculation unit to an external device.
  • the communication performed by the communication interface unit 131 may be wireless communication or wired communication.
  • the communication standard of the communication performed by the communication interface unit 131 is not particularly limited.
  • FIG. 4 is a flowchart of the operation of the battery monitoring device 100.
  • the signal application unit 109 applies a control signal to the control terminal of the transistor 104 (S11). As a result, the transistor 104 is turned on, and a current flows through the first reference resistor 103.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a control signal generation method.
  • the signal generating unit 110 of the signal applying unit 109 generates, for example, a sine wave of the frequency f1, a sine wave of the frequency f2, and a sine wave of the frequency f3, and combines and outputs the sine wave.
  • a Fourier transform is performed on the synthesized signal, three frequency components of a frequency f1, a frequency f2, and a frequency f3 appear.
  • the signal output from the signal generator 110 is a digital signal, and the output digital signal is converted into an analog signal by the waveform generator 111. That is, the waveform generation unit 111 is, for example, a DA (Digital to Analog) converter.
  • DA Digital to Analog
  • the first calculator 118 can calculate the AC impedance at each of the plurality of frequencies.
  • the current measuring unit 112 measures the current Iac flowing through the first reference resistor 103 (S12).
  • the current measuring unit 112 specifically measures the voltage across the first reference resistor 103.
  • the voltage across the first reference resistor 103 is converted into a digital signal by the AD converter 113 and output to the first calculation unit 118 via the filter 114.
  • the voltage measuring unit 115 measures the voltages V0 to V7 of the batteries B0 to B7 (S13).
  • the voltages V0 to V7 are converted into digital signals by AD converters 0 to 7, and output to the first calculation unit 118 via filters 0 to 7.
  • the first calculation unit 118 calculates the AC impedance of the batteries B0 to B7 based on the measured current Iac and the measured voltages V0 to V7 (S14).
  • FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration of the first calculation unit 118.
  • the first calculation unit 118 specifically includes a phase shift unit 118a, a conversion unit 118b, an integration unit 118c, an impedance calculation unit 118d, a temperature correction unit 118e, a Kalman filter unit 118f.
  • FIG. 6 also shows the signal generator 110 and the second calculator 119.
  • the signal generator 110 generates a sine wave (an example of a first signal).
  • the phase shift unit 118a generates a cosine wave (an example of a second signal) by shifting the phase of the sine wave by 90 degrees.
  • the phase shift unit 118a is realized by, for example, a delay circuit.
  • the signal generation unit 110 included in the signal application unit 109 that is, the signal generation unit 110 for generating a control signal
  • the signal generation unit 110 for generating a control signal is changed to a signal generation unit that generates a sine wave for obtaining a complex current and a complex voltage.
  • the sine wave for obtaining the complex voltage may be generated by a signal generation unit different from the signal generation unit 110.
  • the conversion unit 118b converts the current Iac into a complex current (an example of a second current) by multiplying the current Iac by each of the sine wave generated by the signal generation unit 110 and the cosine wave generated by the phase shift unit 118a. Convert.
  • the conversion unit 118b multiplies the voltages V0 to V7 by the sine waves generated by the signal generation unit 110 and the cosine waves generated by the phase shift unit 118a, respectively, to convert the voltages V0 to V7 into complex voltages (the To an example of two voltages).
  • the conversion unit 118b is realized by, for example, a multiplication circuit.
  • the integrator 118c performs complex current averaging and complex voltage averaging.
  • the integration unit 118c is realized by, for example, an integration circuit.
  • the impedance calculator 118d calculates an AC impedance (referred to as a high-frequency impedance in FIG. 6) based on the complex current after the averaging process and the complex voltage after the averaging process.
  • the impedance calculator 118d calculates the AC impedance by dividing the complex voltage after the averaging process by the complex current after the averaging process. For example, as the AC impedance of the battery B0, a real impedance part Z0re and an imaginary impedance part Z0im are output.
  • the impedance calculator 118d is realized by, for example, a division circuit.
  • the temperature correction unit 118e corrects the AC impedance based on the temperature Tref1 of the first reference resistor 103 measured by the second temperature measurement unit 121.
  • the temperature correction unit 118e corrects, for example, the AC impedance under the environment of the temperature Tref1 into an AC impedance corresponding to the reference temperature environment.
  • the battery monitoring device 100 includes the first reference resistor 103 on the path P2 different from the path P1 of the current flowing from the battery B to the load 102.
  • the AC impedance of the battery B can be calculated irrespective of whether it is present or not.
  • the AC impedance of the battery B is measured, for example, on a regular basis, but may be measured periodically (that is, intermittently), or in response to an instruction from an external device (for example, an integrated control unit described later). It may be performed based on this.
  • the second calculator 119 calculates the SOH of the batteries B0 to B7 by estimating the circuit parameters of the equivalent circuits of the batteries B0 to B7 based on the AC impedance calculated by the first calculator 118.
  • Various known calculation methods are used for calculating the SOH based on the estimation of the circuit parameters.
  • low-frequency impedance may be used in addition to AC impedance (in other words, high-frequency impedance).
  • the low-frequency impedance is an AC impedance at a frequency lower than the AC impedance calculated by the first calculator 118.
  • the circuit parameters are estimated in consideration of the low-frequency impedance, so that the SOH calculation accuracy can be improved.
  • the low frequency impedance is calculated by the Kalman filter unit 118f.
  • the Kalman filter unit 118f calculates a low-frequency AC impedance using at least one of a charging current for charging the batteries B0 to B7 and a discharging current for discharging the batteries B0 to B7.
  • the temperatures Tcell0 to Tcell7 of the batteries B0 to B7 measured by the first temperature measuring unit 120 may be used.
  • the circuit parameters are estimated in consideration of the temperatures Tcell0 to Tcell7 of the batteries B0 to B7, the calculation accuracy of the SOH can be improved.
  • the second calculation unit 119 may calculate the SOC of the batteries B0 to B7 by estimating the circuit parameters of the equivalent circuits of the batteries B0 to B7 based on the AC impedance calculated by the first calculation unit 118. It can. Various known calculation methods are used for calculating the SOC based on the estimation of the circuit parameters.
  • FIG. 7 is a first diagram illustrating a method for generating a control signal according to a modification.
  • the signal generation unit 110 outputs a rectangular wave as a control signal.
  • the signal generator 110 in this case has the same configuration as the pulse generator, and can change the frequency and voltage value of the control signal.
  • a square wave is subjected to Fourier transform, a plurality of frequency components appear.
  • the signal output from the signal generator 110 is a digital signal, and the output digital signal is converted into an analog signal by the waveform generator 111.
  • the waveform generation unit 111 may be omitted.
  • FIG. 8 is a second diagram for describing a method of generating a control signal according to the modification.
  • the signal generation unit 110 outputs a sine wave as a control signal.
  • the waveform generator 111 has a burst waveform generator 111a, and the burst waveform generator 111a generates a control signal having a burst waveform based on a sine wave output from the signal generator 110.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method of generating a burst waveform.
  • the burst waveform is a waveform that includes a rectangular wave only in a part of the time domain.
  • the burst waveform generation unit 111a selectively selects only the first period of the first period in which the sine wave has a positive value and the second period in which the rectangular wave has a negative value. Output a square wave. That is, in the burst waveform, the first period in which the rectangular wave is output and the second period in which the rectangular wave is not output appear alternately.
  • the control signal has a plurality of frequency components in the first period.
  • a rectangular wave is output intermittently, so that power consumption is reduced.
  • the assembled battery 101 includes eight batteries B0 to B7, but the number of batteries included in the assembled battery 101 may be nine or more, or may be seven or less.
  • the battery monitoring device 100 may monitor a single battery B.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of a battery monitoring device 100c that monitors a single battery B0.
  • a configuration in which an arbitrary number of battery cells are measured by an arbitrary number of integrated circuits 105 and the battery monitoring device 100 can be scalably implemented.
  • the battery monitoring device 100 transmits the current from the battery B to the load 102 through the first reference resistor 103 and the first reference resistor 103 disposed on a different path P2 from the path P1.
  • the semiconductor device includes a transistor 104 for passing a current and an integrated circuit 105.
  • the integrated circuit 105 includes a signal application unit 109 that applies a control signal to a control terminal of the transistor 104, a current measurement unit 112 that measures a first current flowing through the first reference resistor 103, and a voltage measurement that measures a voltage of the battery B.
  • a first calculator 118 that calculates the AC impedance of the battery B based on the measured first current and the measured first voltage.
  • the first reference resistor 103 is disposed on a path P2 different from the path P1 of the current flowing from the battery B to the load 102, it is determined whether the battery B is being charged or discharged.
  • the AC impedance of the battery B can be measured regardless of this.
  • the signal application unit 109 applies the control signal having a plurality of frequency components to the control terminal.
  • the first calculating unit 118 can calculate the AC impedance for a plurality of frequencies.
  • the signal applying unit 109 can change the frequency and the voltage value of the control signal.
  • the current flowing through the first reference resistor 103 can be arbitrarily adjusted.
  • control signal has a burst waveform.
  • a rectangular wave is output intermittently, so that power consumption is reduced.
  • the integrated circuit 105 includes a signal generation unit 110 that generates a first signal that is a sine wave, and a phase shift unit 118a that generates a second signal by shifting the phase of the first signal by 90 degrees.
  • the first calculator 118 converts the first current into a second current that is a complex current by multiplying each of the generated first signal and the second signal by the measured first current, and the generated first signal and the second signal are generated.
  • the first voltage is converted to a second voltage that is a complex voltage by multiplying each of the first signal and the second signal by the measured first voltage, and the AC impedance is converted based on the second current and the second voltage. calculate.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate an AC impedance based on a complex voltage and a complex current.
  • the first calculation unit 118 performs an averaging process of the second current and an averaging process of the second voltage, and performs an AC based on the second current after the averaging process and the second voltage after the averaging process. Calculate the impedance.
  • Such a battery monitoring device 100 can improve the calculation accuracy of the AC impedance by averaging.
  • the integrated circuit 105 further includes a second calculator 119 that calculates at least one of the SOC and the SOH of the battery B using the calculated AC impedance.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate at least one of SOC and SOH.
  • the first calculator 118 calculates the AC impedance for a plurality of frequencies
  • the second calculator 119 calculates the SOH using the AC impedance for a plurality of frequencies.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate an SOH using AC impedances for a plurality of frequencies.
  • the integrated circuit 105 further includes a first temperature measuring unit 120 that measures the temperature of the battery B.
  • the second calculation unit 119 calculates the SOH using the calculated AC impedance and the measured temperature of the battery B.
  • Such a battery monitoring device 100 can improve the calculation accuracy of the SOH by estimating the circuit parameters of the equivalent circuit of the battery B in consideration of the temperature of the battery B.
  • the first calculation unit 118 further includes a Kalman filter unit 118f that calculates a low-frequency AC impedance using at least one of a charging current when charging the battery B and a discharge current when discharging the battery B. Further, the second calculator 119 calculates the SOH using the calculated AC impedance and the calculated low-frequency AC impedance.
  • the battery monitoring device 100 can improve the calculation accuracy of the SOH by estimating the circuit parameters of the equivalent circuit of the battery B in consideration of the low-frequency AC impedance of the battery B.
  • the integrated circuit 105 further includes a second temperature measuring unit 121 that measures the temperature of the first reference resistor 103.
  • the first calculation unit 118 calculates the AC impedance by further using the measured temperature of the first reference resistor 103.
  • the battery monitoring device 100 can correct the AC impedance using the temperature of the first reference resistor 103.
  • the integrated circuit 105 includes the first temperature control unit 122 that controls the temperature of the first reference resistor 103 to be constant.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate the AC impedance with the temperature of the first reference resistor 103 kept constant.
  • the first calculation unit 118 calculates the AC impedance while the battery B is being charged.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate the AC impedance while the battery B is being charged.
  • the first calculation unit 118 calculates the AC impedance while the battery B is discharging.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate the AC impedance while the battery B is discharging.
  • the first calculation unit 118 calculates the AC impedance while the charging and discharging of the battery B are stopped.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate the AC impedance while the charging and discharging of the battery B are stopped.
  • the battery B is one of a plurality of batteries B0 to B7 included in the battery pack 101.
  • Such a battery monitoring device 100 can calculate the AC impedance of the battery B included in the battery pack 101.
  • the integrated circuit 105 includes a transistor 104 for flowing a current from the battery B to the first reference resistor 103 disposed on a path P2 different from the path P1 of a current flowing from the battery B to the load 102; And
  • the integrated circuit 105 includes a signal application unit 109 that applies a control signal to a control terminal of the transistor 104, a current measurement unit 112 that measures a first current flowing through the first reference resistor 103, and a voltage measurement that measures a voltage of the battery B.
  • a first calculator 118 that calculates the AC impedance of the battery B based on the measured first current and the measured first voltage.
  • the first reference resistor 103 is disposed on a path P2 different from the path P1 of the current flowing from the battery B to the load 102, it is determined whether the battery B is charging or discharging. Regardless, the AC impedance of the battery B can be measured.
  • the battery B is one of a plurality of batteries B0 to B7 included in the assembled battery 101, and the voltage measuring unit 115 measures a plurality of voltages for measuring the respective voltages of the batteries B0 to B7.
  • the integrated circuit 105 further includes a reference bias generator 116 that supplies a common reference voltage to the plurality of AD converters 0 to 7.
  • Such an integrated circuit 105 can reduce AD conversion errors caused by variations in reference voltage.
  • the battery B is one of a plurality of batteries B0 to B7 included in the assembled battery 101, and the voltage measurement unit 115 measures the voltages V0 to V7 of the plurality of batteries B0 to B7.
  • a / D converters 0 to 7 are provided.
  • the integrated circuit 105 further includes a timing signal generation unit 117 that supplies a timing signal for synchronizing the measurement timing of the plurality of AD converters 0 to 7 to each of the plurality of AD converters 0 to 7.
  • Such an integrated circuit 105 can measure the voltages V0 to V7 at the same timing.
  • the plurality of AD converters 0 to 7 have the same AD conversion characteristics.
  • Such an integrated circuit 105 can reduce variations in AD conversion of the AD converters 0 to 7.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the battery monitoring system according to the second embodiment.
  • the battery monitoring system 200 includes a plurality of battery monitoring devices (specifically, the battery monitoring device 100, the battery monitoring device 100a, and the battery monitoring device 100b), an integrated control unit 201, A switch 202.
  • the battery monitoring device 100 monitors the battery pack 101
  • the battery monitoring device 100a monitors the battery pack 101a
  • the battery monitoring device 100b monitors the battery pack 101b.
  • the assembled battery 101, the assembled battery 101a, and the assembled battery 101b are connected in series.
  • the integrated circuit 105 included in the battery monitoring device 100 includes the communication interface unit 131.
  • Battery monitoring device 100a has the same configuration as battery monitoring device 100, and integrated circuit 105a provided in battery monitoring device 100a includes a communication interface unit 131a.
  • the battery monitoring device 100b has the same configuration as the battery monitoring device 100, and an integrated circuit 105b included in the battery monitoring device 100b includes a communication interface unit 131b.
  • the communication interface 131, the communication interface 131a, and the communication interface 131b are daisy-chain connected.
  • the communication interface unit 131 is connected to the communication interface unit 131a by a communication line 203, and the communication interface unit 131a is connected to the communication interface unit 131b by a communication line 204.
  • the communication interface unit 131b is connected to the integrated control unit 201 by a communication line 205.
  • the integrated control unit 201 acquires the AC impedance of the battery pack 101 from the battery monitoring device 100, and receives the AC impedance of the battery pack 101a from the battery monitoring device 100a.
  • the AC impedance can be obtained, and the AC impedance of the battery pack 101a can be obtained from the battery monitoring device 100b.
  • the integrated control unit 201 may acquire information (for example, SOH) based on the AC impedance, which is different from the AC impedance, from the battery monitoring device 100, the battery monitoring device 100a, and the battery monitoring device 100b.
  • the integrated control unit 201 performs various controls based on the AC impedance acquired from the battery monitoring device 100, the battery monitoring device 100a, and the battery monitoring device 100b.
  • the integrated control unit 201 opens the switch 202 when determining that at least one of the battery pack 101, the battery pack 101a, and the battery pack 101b is deteriorated below a predetermined reference based on the AC impedance, for example. Then, the electrical connection between the load 102 and the assembled battery 101, the assembled battery 101a, and the assembled battery 101b is released. Thereby, occurrence of an accident such as ignition of the assembled battery due to use of the deteriorated assembled battery can be suppressed.
  • the integrated control unit 201 is realized by, for example, a microcomputer including a processor and a memory.
  • the communication interface unit 131, the communication interface unit 131a, and the communication interface unit 131b are daisy-chain connected, but such a connection method is an example.
  • each of the communication interface unit 131, the communication interface unit 131a, and the communication interface unit 131b may directly communicate with the integrated control unit 201. That is, the connection method between the communication interfaces is not particularly limited.
  • the battery monitoring system 200 includes a plurality of battery monitoring devices, and includes the integrated control unit 201 that acquires AC impedance from each of the plurality of battery monitoring devices.
  • the integrated control unit 201 can perform various controls based on the AC impedance obtained from the plurality of battery monitoring devices.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an outline of a battery monitoring system according to the third embodiment.
  • the battery monitoring system 300 includes the battery monitoring device 100 and the server device 301.
  • the server device 301 is a server device that is arranged at a location away from the battery monitoring device 100.
  • the server device 301 is a so-called cloud server.
  • the server device 301 is, for example, communicatively connected to another server device via a cloud network 302.
  • the battery monitoring device 100 is mounted on, for example, an automobile 400 such as an EV, and monitors an assembled battery 101 for driving a motor 401 of the automobile 400.
  • the communication interface unit 131 included in the battery monitoring device 100 transmits, for example, the calculated AC impedance of the battery pack 101 to the server device 301 by wireless communication.
  • a relay device (not shown) may be interposed between the communication interface unit 131 and the server device 301.
  • the server device 301 acquires the AC impedance from the battery monitoring device 100 and stores the AC impedance in a storage unit (not shown) provided in the server device 301.
  • the server device 301 performs various controls based on the AC impedance acquired from the battery monitoring device 100.
  • the server device 301 transmits information for stopping the use of the assembled battery 101 to the battery monitoring device 100, for example, when it is determined based on the AC impedance that the assembled battery 101 has deteriorated below a predetermined reference. I do. Thereby, occurrence of an accident such as ignition of the battery pack 101 due to use of the deteriorated battery pack 101 can be suppressed.
  • the battery monitoring system 300 includes the battery monitoring device 100 and the server device 301 disposed at a location separated from the battery monitoring device 100.
  • the server device 301 acquires the AC impedance from the battery monitoring device 100.
  • the server device 301 can perform various controls based on the AC impedance acquired from the battery monitoring device 100.
  • the battery monitoring device that monitors a battery used in an automobile such as an EV has been described.
  • the battery monitoring device may monitor a battery for any use.
  • the circuit configuration described in the above embodiment is an example, and the present disclosure is not limited to the circuit configuration. That is, similarly to the above circuit configuration, a circuit capable of realizing the characteristic function of the present disclosure is also included in the present disclosure.
  • a circuit capable of realizing the characteristic function of the present disclosure is also included in the present disclosure.
  • an element in which an element such as a switching element (transistor), a resistive element, or a capacitive element is connected to a certain element in series or in parallel to the extent that the same function as the above circuit configuration can be realized is also described in the present disclosure. included.
  • the components included in the integrated circuit are realized by hardware. However, some of the components included in the integrated circuit may be realized by executing a software program suitable for the components. Some of the components included in the integrated circuit are realized by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. You may.
  • a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. You may.
  • a process executed by a specific processing unit may be executed by another processing unit. Further, in the operation described in the above embodiment, the order of a plurality of processes may be changed, or the plurality of processes may be performed in parallel.

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Abstract

電池監視装置（１００）は、電池から負荷（１０２）に流れる電流の経路（Ｐ１）とは別の経路（Ｐ２）上に配置された第一参照抵抗（１０３）と、電池から第一参照抵抗（１０３）へ電流を流すためのトランジスタ（１０４）と、集積回路（１０５）とを備える。集積回路（１０５）は、第一参照抵抗（１０３）に流れる第一電流を計測する電流計測部（１１２）と、電池（Ｂ）の電圧を計測する電圧計測部（１１５）と、計測された第一電流、及び、計測された第一電圧に基づいて電池の交流インピーダンスを計算する第一計算部（１１８）とを有する。

Description

電池監視装置、集積回路、及び、電池監視システム
　本開示は、電池の状態を監視する電池監視装置に関する。
　ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）、または、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）など、二次電池を電源として走行する自動車の開発が行われている。また、二次電池を安全に使用するためにバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）によって電池残量推定、及び、異常検知などを行う技術が知られている。このようなＢＭＳとして、特許文献１には、電池の状態をリアルタイムに監視することができる電池監視装置が開示されている。
特許第５４０３４３７号公報
　本開示は、電池が充放電中であるかどうかによらず電池の交流インピーダンスを計測することができる電池監視装置、集積回路、及び、電池監視システムを提供する。
　本開示の一態様に係る電池監視装置は、電池から負荷に流れる電流の経路とは別の経路上に配置された抵抗と、前記電池から前記抵抗へ電流を流すためのトランジスタと、集積回路と、を備え、前記集積回路は、前記抵抗に流れる第一電流を計測する電流計測部と、前記電池の第一電圧を計測する電圧計測部と、計測された前記第一電流、及び、計測された前記第一電圧に基づいて前記電池の交流インピーダンスを計算する第一計算部と、を有する。
　本開示の一態様に係る集積回路は、電池から負荷に流れる電流の経路とは別の経路上に配置された抵抗へ前記電池から電流を流すためのトランジスタの制御端子に制御信号を印加する信号印加部と、前記抵抗に流れる第一電流を計測する電流計測部と、前記電池の第一電圧を計測する電圧計測部と、計測された前記第一電流、及び、計測された前記第一電圧に基づいて前記電池の交流インピーダンスを計算する第一計算部と、を有する。
　本開示の一態様に係る電池監視システムは、前記電池監視装置を複数備え、複数の前記電池監視装置それぞれから前記交流インピーダンスを取得する統合制御部を備える。
　本開示の一態様に係る電池監視システムは、前記電池監視装置と、前記電池監視装置と離れた場所に配置されたサーバ装置と、を備え、前記サーバ装置は、前記電池監視装置から前記交流インピーダンスを取得する。
　本開示の一態様によれば、電池が充放電中であるかどうかによらず電池の交流インピーダンスを計測することができる電池監視装置、集積回路、及び、電池監視システムが実現される。
図１は、実施の形態に係る電池監視装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、電池の等価回路を示す図である。 図３は、電池の交流インピーダンスの変化と電池の劣化との関係を示す図である。 図４は、実施の形態に係る電池監視装置の動作のフローチャートである。 図５は、制御信号の生成方法を説明するための図である。 図６は、第一計算部の具体的構成を示す図である。 図７は、変形例に係る制御信号の生成方法を説明するための第一図である。 図８は、変形例に係る制御信号の生成方法を説明するための第二図である。 図９は、バースト波形の生成方法を説明するための図である。 図１０は、単一の電池を監視対象とする電池監視装置の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態２に係る電池監視システムの機能構成を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態３に係る電池監視システムの概要を示す図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
　（実施の形態１）
　［構成］
　まず、実施の形態１に係る電池監視装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る電池監視装置の機能構成を示すブロック図である。
　図１に示される電池監視装置１００は、組電池１０１の状態を監視する装置である。組電池１０１は、複数の電池Ｂ０～Ｂ７（以下、電池Ｂ０～Ｂ７のうち任意の１つを電池Ｂと記載する）を含む。電池Ｂは、言い換えれば、電池セルである。電池Ｂは、具体的には、リチウムイオン電池であるが、ニッケル水素電池などその他の電池であってもよい。組電池１０１は、負荷１０２の電源として機能し、負荷１０２に電力を供給する。負荷１０２は、例えば、ＥＶのモータであるが、特に限定されない。なお、負荷１０２に代えて、組電池１０１を充電するための充電装置が負荷１０２の位置に接続される場合もある。
　電池監視装置１００は、具体的には、電池Ｂの交流インピーダンスを計算、及び、監視することができる。図２は、電池Ｂの等価回路を示す図である。
　図２に示されるように、電池Ｂは、抵抗Ｒ０、並列接続された抵抗Ｒ１及び容量素子Ｃ１、並列接続された抵抗Ｒ２及び容量素子Ｃ２・・・が直列接続された回路構成であると考えることができる。この回路構成における回路パラメータ（抵抗の抵抗値または容量素子の容量値）は、電池Ｂが劣化することにより変化する。つまり、電池Ｂの交流インピーダンスは、電池Ｂが劣化することにより変化する。図３は、電池Ｂの交流インピーダンスの変化と電池Ｂの劣化との関係を示す図である。図３は、Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットと呼ばれる図であり、ナイキストプロットとも呼ばれる。
　電池Ｂの交流インピーダンスは、図３において実線で示される初期特性を有する。電池Ｂの電極性能が劣化すると、電池Ｂの交流インピーダンスは図３において破線で示される特性に変化する。また、電池Ｂの電解質性能が劣化すると、電池Ｂの交流インピーダンスは図３において一点鎖線で示される特性に変化する。
　このように、電池Ｂの劣化度と電池Ｂの交流インピーダンスとは関連性があり、電池監視装置１００は、電池Ｂの交流インピーダンスを計算及び監視することで電池Ｂの劣化度を判定することができる。劣化度が判定されれば、劣化した電池Ｂの交換を促すメッセージを提示するなどの情報処理が可能となる。なお、電池Ｂの劣化度は、例えば、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）と呼ばれるパラメータで表現される。
　上記図１に示されるように、電池監視装置１００においては、組電池１０１から負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１（言い換えれば、第一経路）とは別の経路Ｐ２（言い換えれば、第二経路）上に配置された第一参照抵抗１０３を用いて交流インピーダンスを計測する。これにより、電池監視装置１００は、電池Ｂが充放電中であるかどうかによらず電池Ｂの交流インピーダンスを計算することができる。例えば、電池監視装置１００は、電池Ｂの充電中に充電と並行して現在の電池Ｂの交流インピーダンスを計算することができる。また、電池監視装置１００は、電池Ｂの放電中に放電と並行して現在の電池Ｂの交流インピーダンスを計算することができる。電池監視装置１００は、電池の充電及び放電の停止中に、現在の電池Ｂの交流インピーダンスを計算することができる。
　以下、このような電池監視装置１００の具体的な構成について、上記図１を参照しながら説明する。電池監視装置１００は、第一参照抵抗１０３と、トランジスタ１０４と、集積回路（電池監視回路）１０５と、負荷抵抗１０６と、温度センサ１０７と、ヒータ１０８とを備える。
　第一参照抵抗１０３は、組電池１０１から負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１とは別の経路Ｐ２上に配置された抵抗である。つまり、第一参照抵抗１０３は、負荷１０２に流れる電流が流れない抵抗である。第一参照抵抗１０３は、例えば、集積回路１０５の外部に設けられるディスクリート部品である。
　トランジスタ１０４は、組電池１０１から第一参照抵抗１０３へ電流を流すためのトランジスタである。トランジスタ１０４は、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であるが、バイポーラトランジスタであってもよい。トランジスタ１０４のドレインは、負荷抵抗１０６に接続され、トランジスタ１０４のソースは、第一参照抵抗１０３に接続され、トランジスタ１０４のゲート（つまり、制御端子）は、信号印加部１０９に接続される。
　集積回路１０５は、信号印加部１０９と、電流計測部１１２と、電圧計測部１１５と、基準バイアス生成部１１６と、タイミング信号生成部１１７と、第一計算部１１８と、第二計算部１１９と、第一温度計測部１２０と、第二温度計測部１２１と、第一温度制御部１２２と、負荷電流計測部１２３と、第三温度計測部１２７と、第二温度制御部１２９と、通信インターフェース部１３１とを備える。
　信号印加部１０９は、トランジスタ１０４の制御端子に制御信号を印加する。信号印加部１０９は、信号生成部１１０と、波形生成部１１１とを有する。
　電流計測部１１２は、第一参照抵抗１０３に流れる電流Ｉａｃ（第一電流の一例）を計測する。電流計測部１１２は、具体的には、第一参照抵抗１０３の両端の電圧を計測する。第一計算部１１８は、第一参照抵抗１０３の抵抗値に基づいて第一参照抵抗１０３の両端の電圧を電流Ｉａｃとして認識することができる。
　電流計測部１１２は、具体的には、第一参照抵抗１０３の両端の電圧（つまり、アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡＤ（Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１１３（図中ではＡＤＣと記載）と、ＡＤ変換器１１３の出力に接続されるフィルタ１１４とを有する。ＡＤ変換器１１３は、例えば、デルタシグマ型のＡＤ変換器であり、フィルタ１１４は、デシメーションフィルタである。ＡＤ変換器１１３には、例えば、複数のＡＤ変換器０～７と同一のＡＤ変換特性を有する（つまり、製品として同一の）ＡＤ変換器が用いられる。これにより、ＡＤ変換器０～７とＡＤ変換器１１３との間で生じる、ＡＤ変換に起因する計測誤差を低減することができる。
　電圧計測部１１５は、組電池１０１を構成する複数の電池Ｂ０～Ｂ７の電圧Ｖ０～Ｖ７（第一電圧の一例）を計測する。電圧計測部１１５は、複数の電池Ｂ０～Ｂ７の電圧Ｖ０～Ｖ７をデジタル信号に変換するＡＤ変換器０～７と、ＡＤ変換器０～７の出力に接続されるフィルタ０～７とを有する。ＡＤ変換器０～７のそれぞれは、例えば、デルタシグマ型のＡＤ変換器であり、フィルタ０～７のそれぞれは、デシメーションフィルタである。
　集積回路１０５においては、複数のＡＤ変換器０～７は、同一のＡＤ変換特性を有する。ＡＤ変換特性とは、分解能（ビット数）などの各種パラメータである。複数のＡＤ変換器０～７には、具体的には、製品として同一のＡＤ変換器が用いられる。これにより、電圧Ｖ０～Ｖ７の間で生じる、ＡＤ変換に起因する計測誤差を低減することができる。
　基準バイアス生成部１１６は、複数のＡＤ変換器０～７、ＡＤ変換器１１３、及び、ＡＤ変換器１２５に共通の基準電圧を供給する。基準バイアス生成部１１６によれば、基準電圧のばらつきに起因するＡＤ変換の誤差を低減することができる。
　タイミング信号生成部１１７は、複数のＡＤ変換器０～７、ＡＤ変換器１１３、及び、ＡＤ変換器１２５の計測タイミングの同期をとるためのタイミング信号を複数のＡＤ変換器０～７、ＡＤ変換器１１３、及び、ＡＤ変換器１２５のそれぞれに供給する。タイミング信号生成部１１７によれば、同じタイミングにおける電圧Ｖ０～Ｖ７、電流Ｉａｃ、及び、電流Ｉｃｄを計測することが可能となる。
　第一計算部１１８は、電流計測部１１２によって計測された電流Ｉａｃ、及び、電圧計測部１１５によって計測された電圧Ｖ０～Ｖ７に基づいて電池Ｂ０～Ｂ７の交流インピーダンスを計算する。第一計算部１１８は、言い換えれば、交流インピーダンス計算部である。第一計算部１１８の具体的構成については後述する。
　第二計算部１１９は、第一計算部１１８によって計算された交流インピーダンスを用いて電池Ｂ０～Ｂ７のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）及びＳＯＨの少なくとも一方を計算する。第二計算部１１９は、言い換えれば、ＳＯＣ／ＳＯＨ計算部である。
　第一温度計測部１２０は、複数の電池Ｂ０～Ｂ７に１対１で対応して設けられた温度センサＳ０～Ｓ７を用いて複数の電池Ｂ０～Ｂ７の温度Ｔｃｅｌｌ０～Ｔｃｅｌｌ７を計測する。温度センサＳ０～Ｓ７は、例えば、サーミスタを用いた温度センサであるが、熱電対などのその他の素子を用いた温度センサであってもよい。
　第二温度計測部１２１は、第一参照抵抗１０３の近傍に設けられた温度センサ１０７を用いて第一参照抵抗１０３の温度Ｔｒｅｆ１を計測する。温度センサ１０７は、例えば、サーミスタを用いた温度センサであるが熱電対などのその他の素子を用いた温度センサであってもよい。
　第一温度制御部１２２は、第一参照抵抗１０３の温度を一定に制御する。第一温度制御部１２２は、具体的には、第二温度計測部１２１によって計測された第一参照抵抗１０３の温度Ｔｒｅｆ１を取得し、取得した温度Ｔｒｅｆ１が一定になるようにヒータ１０８を制御する。
　負荷電流計測部１２３は、負荷１０２に流れる電流Ｉｃｄを計測する。負荷電流計測部１２３は、具体的には、第二参照抵抗１２４の両端の電圧を計測する。第一計算部１１８は、第二参照抵抗１２４の抵抗値に基づいて第二参照抵抗１２４の両端の電圧を電流Ｉｃｄとして認識することができる。
　負荷電流計測部１２３は、具体的には、第二参照抵抗１２４の両端の電圧（つまり、アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡＤ変換器１２５と、ＡＤ変換器１２５の出力に接続されるフィルタ１２６とを有する。ＡＤ変換器１２５は、例えば、デルタシグマ型のＡＤ変換器であり、フィルタ１２６は、デシメーションフィルタである。ＡＤ変換器１２５には、例えば、複数のＡＤ変換器０～７と同一のＡＤ変換特性を有する（つまり、製品として同一の）ＡＤ変換器が用いられる。これにより、ＡＤ変換器０～７とＡＤ変換器１２５との間で生じる、ＡＤ変換に起因する誤差を低減することができる。
　第三温度計測部１２７は、第二参照抵抗１２４の近傍に設けられた温度センサ１２８を用いて第二参照抵抗１２４の温度Ｔｒｅｆ２を計測する。温度センサ１２８は、例えば、サーミスタを用いた温度センサであるが熱電対などのその他の素子を用いた温度センサであってもよい。
　第二温度制御部１２９は、第二参照抵抗１２４の温度を一定に制御する。第二温度制御部１２９は、具体的には、第三温度計測部１２７によって計測された第二参照抵抗１２４の温度Ｔｒｅｆ２を取得し、取得した温度Ｔｒｅｆ２が一定になるようにヒータ１３０を制御する。
　通信インターフェース部１３１は、電池監視装置１００が他の電池監視装置または外部装置と通信を行うための通信回路である。通信インターフェース部１３１は、例えば、第二計算部によって計算されたＳＯＨなどを外部装置に送信するために用いられる。通信インターフェース部１３１によって行われる通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。通信インターフェース部１３１によって行われる通信の通信規格についても特に限定されない。
　［動作］
　次に、電池監視装置１００の動作について説明する。図４は、電池監視装置１００の動作のフローチャートである。
　まず、信号印加部１０９は、トランジスタ１０４の制御端子に制御信号を印加する（Ｓ１１）。この結果、トランジスタ１０４がオンし、第一参照抵抗１０３に電流が流れる。
　本動作において、信号印加部１０９は、複数の周波数成分を有する制御信号を生成する。図５は、制御信号の生成方法を説明するための図である。
　信号印加部１０９の信号生成部１１０は、例えば、周波数ｆ１の正弦波、周波数ｆ２の正弦波、及び、周波数ｆ３の正弦波を生成し、合成して出力する。合成後の信号をフーリエ変換すると、周波数ｆ１、周波数ｆ２、及び、周波数ｆ３の３つの周波数成分が現れる。
　信号生成部１１０から出力される信号はデジタル信号であり、出力されたデジタル信号は波形生成部１１１によってアナログ信号に変換される。つまり、波形生成部１１１は、例えば、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ）変換器である。
　このような制御信号によれば、第一参照抵抗１０３には、複数の周波数成分を含む電流が流れる。このため、第一計算部１１８は、複数の周波数のそれぞれにおける交流インピーダンスを計算することができる。
　次に、電流計測部１１２は、第一参照抵抗１０３に流れる電流Ｉａｃを計測する（Ｓ１２）。電流計測部１１２は、具体的には、第一参照抵抗１０３の両端の電圧を計測する。第一参照抵抗１０３の両端の電圧は、ＡＤ変換器１１３によってデジタル信号に変換され、フィルタ１１４を介して第一計算部１１８に出力される。
　次に、電圧計測部１１５は、電池Ｂ０～Ｂ７の電圧Ｖ０～Ｖ７を計測する（Ｓ１３）。電圧Ｖ０～Ｖ７は、ＡＤ変換器０～７によってデジタル信号に変換され、フィルタ０～７を介して第一計算部１１８に出力される。
　そして、第一計算部１１８は、計測された電流Ｉａｃ、及び、計測された電圧Ｖ０～Ｖ７に基づいて電池Ｂ０～Ｂ７の交流インピーダンスを計算する（Ｓ１４）。図６は、第一計算部１１８の具体的構成を示す図である。
　図６に示されるように、第一計算部１１８は、具体的には、位相シフト部１１８ａと、変換部１１８ｂと、積分部１１８ｃと、インピーダンス計算部１１８ｄと、温度補正部１１８ｅと、カルマンフィルタ部１１８ｆとを有する。また、図６では、信号生成部１１０、及び、第二計算部１１９も図示されている。
　信号生成部１１０は、正弦波（第一信号の一例）を生成する。位相シフト部１１８ａは、正弦波の位相を９０度シフトすることにより余弦波（第二信号の一例）を生成する。位相シフト部１１８ａは、例えば、遅延回路によって実現される。電池監視装置１００では、信号印加部１０９に含まれる信号生成部１１０（つまり、制御信号を生成するための信号生成部１１０）を複素電流及び複素電圧を得るための正弦波を生成する信号生成部としても使用しているが、複素電圧を得るための正弦波は信号生成部１１０とは別の信号生成部によって生成されてもよい。
　変換部１１８ｂは、信号生成部１１０によって生成された正弦波及び位相シフト部１１８ａによって生成された余弦波のそれぞれと電流Ｉａｃとを乗算することにより電流Ｉａｃを複素電流（第二電流の一例）に変換する。また、変換部１１８ｂは、信号生成部１１０によって生成された正弦波及び位相シフト部１１８ａによって生成された余弦波のそれぞれと電圧Ｖ０～Ｖ７とを乗算することにより電圧Ｖ０～Ｖ７を複素電圧（第二電圧の一例）に変換する。変換部１１８ｂは、例えば、乗算回路によって実現される。
　積分部１１８ｃは、複素電流の平均化処理および複素電圧の平均化処理を行う。積分部１１８ｃは、例えば、積分回路によって実現される。
　インピーダンス計算部１１８ｄは、平均化処理後の複素電流及び平均化処理後の複素電圧に基づいて交流インピーダンス（図６では高周波インピーダンスと記載）を計算する。インピーダンス計算部１１８ｄは、平均化処理後の複素電圧を平均化処理後の複素電流で除算することにより交流インピーダンスを計算する。例えば、電池Ｂ０の交流インピーダンスとしては、インピーダンス実部Ｚ０ｒｅ、及び、インピーダンス虚部Ｚ０ｉｍが出力される。インピーダンス計算部１１８ｄは、例えば、除算回路によって実現される。
　温度補正部１１８ｅは、第二温度計測部１２１によって計測される第一参照抵抗１０３の温度Ｔｒｅｆ１に基づいて交流インピーダンスを補正する。温度補正部１１８ｅは、例えば、温度Ｔｒｅｆ１の環境下における交流インピーダンスを基準温度環境下相当の交流インピーダンスに補正する。
　以上説明したように、電池監視装置１００は、第一参照抵抗１０３が電池Ｂから負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１とは別の経路Ｐ２上に配置されているため、電池Ｂが充放電中であるかどうかによらず電池Ｂの交流インピーダンスを計算することができる。なお、電池Ｂの交流インピーダンスは、例えば、定常的に計測されるが、定期的（つまり、断続的）に計測されてもよいし、外部装置（例えば、後述の統合制御部）からの指示に基づいて行われてもよい。
　［ＳＯＨ及びＳＯＣの計算］
　第二計算部１１９は、第一計算部１１８によって計算された交流インピーダンスに基づいて電池Ｂ０～Ｂ７の等価回路の回路パラメータを推定することにより、電池Ｂ０～Ｂ７のＳＯＨを計算する。回路パラメータの推定に基づくＳＯＨの計算には、公知の各種計算方法が用いられる。
　ＳＯＨの計算（つまり、回路パラメータの推定）においては、交流インピーダンス（言い換えれば、高周波インピーダンス）に加えて、低周波インピーダンスが用いられてもよい。低周波インピーダンスは、第一計算部１１８によって計算された交流インピーダンスよりも低い周波数に対する交流インピーダンスである。これにより、低周波インピーダンスを考慮して回路パラメータの推定が行われるため、ＳＯＨの計算精度を向上することができる。
　低周波インピーダンスは、カルマンフィルタ部１１８ｆによって計算される。カルマンフィルタ部１１８ｆは、電池Ｂ０～Ｂ７を充電するときの充電電流、及び、電池Ｂ０～Ｂ７を放電するときの放電電流の少なくとも一方を用いて低周波交流インピーダンスを計算する。
　また、ＳＯＨの計算（つまり、回路パラメータの推定）においては、第一温度計測部１２０によって計測された複数の電池Ｂ０～Ｂ７の温度Ｔｃｅｌｌ０～Ｔｃｅｌｌ７が用いられてもよい。これにより、複数の電池Ｂ０～Ｂ７の温度Ｔｃｅｌｌ０～Ｔｃｅｌｌ７を考慮して回路パラメータの推定が行われるため、ＳＯＨの計算精度を向上することができる。
　また、第二計算部１１９は、第一計算部１１８によって計算された交流インピーダンスに基づいて電池Ｂ０～Ｂ７の等価回路の回路パラメータを推定することにより、電池Ｂ０～Ｂ７のＳＯＣを計算することもできる。回路パラメータの推定に基づくＳＯＣの計算には、公知の各種計算方法が用いられる。
　［制御信号の生成方法の変形例］
　信号印加部１０９による複数の周波数成分を有する制御信号の生成方法は、図５のような方法に限定されない。図７は、変形例に係る制御信号の生成方法を説明するための第一図である。
　図７の例では、信号生成部１１０は、制御信号として矩形波を出力する。この場合の信号生成部１１０は、パルスジェネレータと同様の構成であり、制御信号の周波数および電圧値を変更可能である。矩形波をフーリエ変換すると、複数の周波数成分が現れる。
　信号生成部１１０から出力される信号はデジタル信号であり、出力されたデジタル信号は波形生成部１１１によってアナログ信号に変換される。なお、図７の例では、波形生成部１１１は省略されてもよい。
　また、図８は、変形例に係る制御信号の生成方法を説明するための第二図である。図８の例では、信号生成部１１０は、制御信号として正弦波を出力する。
　波形生成部１１１は、バースト波形生成部１１１ａを有し、バースト波形生成部１１１ａは、信号生成部１１０から出力される正弦波に基づいてバースト波形を有する制御信号を生成する。図９は、バースト波形の生成方法を説明するための図である。
　バースト波形は、時間領域の一部にのみ矩形波を含む波形である。図９に示されるように、バースト波形生成部１１１ａは、例えば、正弦波が正の値となる第一期間及び矩形波が負の値となる第二期間のうち第一期間にのみ選択的に矩形波を出力する。つまり、バースト波形においては、矩形波が出力される第一期間と、矩形波が出力されない第二期間とが交互に現れる。この場合、制御信号は、第一期間において複数の周波数成分を有する。
　このようなバースト波形を有する制御信号によれば、矩形波が間欠的に出力されるため、消費電力が低減される。
　［電池の数の変形例］
　組電池１０１は、８個の電池Ｂ０～Ｂ７を含むが、組電池１０１に含まれる電池の数は９個以上であってもよいし、７個以下であってもよい。また、電池監視装置１００は、単一の電池Ｂを監視対象としてもよい。図１０は、単一の電池Ｂ０を監視対象とする電池監視装置１００ｃの機能構成を示すブロック図である。
　つまり、任意数の集積回路１０５と電池監視装置１００で任意数の電池セルを測定する構成をスケーラブルに実施することができる。
　［効果等］
　以上説明したように、電池監視装置１００は、電池Ｂから負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１とは別の経路Ｐ２上に配置された第一参照抵抗１０３と、電池Ｂから第一参照抵抗１０３へ電流を流すためのトランジスタ１０４と、集積回路１０５とを備える。集積回路１０５は、トランジスタ１０４の制御端子に制御信号を印加する信号印加部１０９と、第一参照抵抗１０３に流れる第一電流を計測する電流計測部１１２と、電池Ｂの電圧を計測する電圧計測部１１５と、計測された第一電流、及び、計測された第一電圧に基づいて電池Ｂの交流インピーダンスを計算する第一計算部１１８とを有する。
　このような電池監視装置１００は、第一参照抵抗１０３が電池Ｂから負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１とは別の経路Ｐ２上に配置されているため、電池Ｂが充放電中であるかどうかによらず電池Ｂの交流インピーダンスを計測することができる。
　また、信号印加部１０９は、複数の周波数成分を有する前記制御信号を前記制御端子に印加する。
　このような信号印加部１０９によれば、第一計算部１１８は、複数の周波数に対する交流インピーダンスを計算することができる。
　また、例えば、信号印加部１０９は、制御信号の周波数および電圧値を変更可能である。
　このような信号印加部１０９によれば、第一参照抵抗１０３に流れる電流を任意に調整することができる。
　また、例えば、制御信号は、バースト波形を有する。
　このようなバースト波形を有する制御信号によれば、矩形波が間欠的に出力されるため、消費電力が低減される。
　また、例えば、集積回路１０５は、正弦波である第一信号を生成する信号生成部１１０と、第一信号の位相を９０度シフトすることにより第二信号を生成する位相シフト部１１８ａとを有する。第一計算部１１８は、生成された第一信号及び第二信号のそれぞれと計測された第一電流とを乗算することにより第一電流を複素電流である第二電流に変換し、生成された第一信号及び第二信号のそれぞれと計測された第一電圧とを乗算することにより第一電圧を複素電圧である第二電圧に変換し、第二電流及び第二電圧に基づいて交流インピーダンスを計算する。
　このような電池監視装置１００は、複素電圧及び複素電流に基づいて交流インピーダンスを計算することができる。
　また、例えば、第一計算部１１８は、第二電流の平均化処理および第二電圧の平均化処理を行い、平均化処理後の第二電流及び平均化処理後の第二電圧に基づいて交流インピーダンスを計算する。
　このような電池監視装置１００は、平均化により交流インピーダンスの計算精度を向上することができる。
　また、例えば、集積回路１０５は、さらに、計算された交流インピーダンスを用いて電池ＢのＳＯＣ及びＳＯＨの少なくとも一方を計算する第二計算部１１９を有する。
　このような電池監視装置１００は、ＳＯＣ及びＳＯＨの少なくとも一方を計算することができる。
　また、例えば、第一計算部１１８は、複数の周波数に対する交流インピーダンスを計算し、第二計算部１１９は、複数の周波数に対する交流インピーダンスを用いてＳＯＨを計算する。
　このような電池監視装置１００は、複数の周波数に対する交流インピーダンスを用いてＳＯＨを計算することができる。
　また、例えば、集積回路１０５は、さらに、電池Ｂの温度を計測する第一温度計測部１２０を有する。第二計算部１１９は、計算された交流インピーダンス、及び、計測された電池Ｂの温度を用いてＳＯＨを計算する。
　このような電池監視装置１００は、電池Ｂの温度を考慮して電池Ｂの等価回路の回路パラメータの推定を行うことで、ＳＯＨの計算精度を向上することができる。
　また、例えば、第一計算部１１８は、さらに電池Ｂを充電するときの充電電流、及び、電池Ｂを放電するときの放電電流の少なくとも一方を用いて低周波交流インピーダンスを計算するカルマンフィルタ部１１８ｆをさらに有し、第二計算部１１９は、計算された交流インピーダンス、及び、計算された低周波交流インピーダンスを用いてＳＯＨを計算する。
　このような電池監視装置１００は、電池Ｂの低周波交流インピーダンスを考慮して電池Ｂの等価回路の回路パラメータの推定を行うことで、ＳＯＨの計算精度を向上することができる。
　また、例えば、集積回路１０５は、さらに、第一参照抵抗１０３の温度を計測する第二温度計測部１２１を有する。第一計算部１１８は、計測された第一参照抵抗１０３の温度をさらに用いて交流インピーダンスを計算する。
　このような電池監視装置１００は、第一参照抵抗１０３の温度を用いて交流インピーダンスを補正することができる。
　また、例えば、集積回路１０５は、第一参照抵抗１０３の温度を一定に制御する第一温度制御部１２２を有する。
　このような電池監視装置１００は、第一参照抵抗１０３の温度を一定にした状態で交流インピーダンスを計算することができる。
　また、例えば、第一計算部１１８は、電池Ｂの充電中に交流インピーダンスを計算する。
　このような電池監視装置１００は、電池Ｂの充電中に交流インピーダンスを計算することができる。
　また、例えば、第一計算部１１８は、電池Ｂの放電中に交流インピーダンスを計算する。
　このような電池監視装置１００は、電池Ｂの放電中に交流インピーダンスを計算することができる。
　また、例えば、第一計算部１１８は、電池Ｂの充電及び放電の停止中に交流インピーダンスを計算する。
　このような電池監視装置１００は、電池Ｂの充電及び放電の停止中に交流インピーダンスを計算することができる。
　また、例えば、電池Ｂは、組電池１０１に含まれる複数の電池Ｂ０～Ｂ７のうちの１つである。
　このような電池監視装置１００は、組電池１０１に含まれる電池Ｂの交流インピーダンスを計算することができる。
　また、集積回路１０５は、電池Ｂから負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１とは別の経路Ｐ２上に配置された第一参照抵抗１０３へ電池Ｂから電流を流すためのトランジスタ１０４と、集積回路１０５とを備える。集積回路１０５は、トランジスタ１０４の制御端子に制御信号を印加する信号印加部１０９と、第一参照抵抗１０３に流れる第一電流を計測する電流計測部１１２と、電池Ｂの電圧を計測する電圧計測部１１５と、計測された第一電流、及び、計測された第一電圧に基づいて電池Ｂの交流インピーダンスを計算する第一計算部１１８とを有する。
　このような集積回路１０５は、第一参照抵抗１０３が電池Ｂから負荷１０２に流れる電流の経路Ｐ１とは別の経路Ｐ２上に配置されているため、電池Ｂが充放電中であるかどうかによらず電池Ｂの交流インピーダンスを計測することができる。
　また、例えば、電池Ｂは、組電池１０１に含まれる複数の電池Ｂ０～Ｂ７のうちの１つであり、電圧計測部１１５は、複数の電池Ｂ０～Ｂ７のそれぞれの電圧を計測するための複数のＡＤ変換器０～７を有する。集積回路１０５は、さらに、複数のＡＤ変換器０～７に共通の基準電圧を供給する基準バイアス生成部１１６を有する。
　このような集積回路１０５は、基準電圧のばらつきに起因するＡＤ変換の誤差を低減することができる。
　また、例えば、電池Ｂは、組電池１０１に含まれる複数の電池Ｂ０～Ｂ７のうちの１つであり、電圧計測部１１５は、複数の電池Ｂ０～Ｂ７のそれぞれの電圧Ｖ０～Ｖ７を計測するための複数のＡＤ変換器０～７を有する。集積回路１０５は、さらに、複数のＡＤ変換器０～７の計測タイミングの同期をとるためのタイミング信号を複数のＡＤ変換器０～７のそれぞれに供給するタイミング信号生成部１１７を有する。
　このような集積回路１０５は、同じタイミングにおける電圧Ｖ０～Ｖ７を計測することが可能となる。
　また、例えば、複数のＡＤ変換器０～７は、同一のＡＤ変換特性を有する。
　このような集積回路１０５は、ＡＤ変換器０～７のＡＤ変換のばらつきを低減することができる。
　（実施の形態２）
　［構成及び動作］
　実施の形態２では、少なくとも複数の電池監視装置１００を備える電池監視システムについて説明する。図１１は、実施の形態２に係る電池監視システムの機能構成を示すブロック図である。
　図１１に示されるように、電池監視システム２００は、複数の電池監視装置（具体的には、電池監視装置１００、電池監視装置１００ａ、及び、電池監視装置１００ｂ）と、統合制御部２０１と、スイッチ２０２とを備える。電池監視装置１００は、組電池１０１を監視対象とし、電池監視装置１００ａは、組電池１０１ａを監視対象とし、電池監視装置１００ｂは、組電池１０１ｂを監視対象とする。組電池１０１、組電池１０１ａ、及び、組電池１０１ｂは直列接続されている。
　電池監視装置１００が備える集積回路１０５には通信インターフェース部１３１が含まれる。電池監視装置１００ａは、電池監視装置１００と同様の構成であり、電池監視装置１００ａが備える集積回路１０５ａには通信インターフェース部１３１ａが含まれる。電池監視装置１００ｂは、電池監視装置１００と同様の構成であり、電池監視装置１００ｂが備える集積回路１０５ｂには通信インターフェース部１３１ｂが含まれる。
　通信インターフェース部１３１、通信インターフェース部１３１ａ、及び、通信インターフェース部１３１ｂはデイジーチェーン接続されている。通信インターフェース部１３１は、通信線２０３によって通信インターフェース部１３１ａに接続され、通信インターフェース部１３１ａは、通信線２０４によって通信インターフェース部１３１ｂに接続されている。通信インターフェース部１３１ｂは、通信線２０５によって統合制御部２０１に接続されている。
　このような通信線２０３、通信線２０４、及び、通信線２０５によれば、統合制御部２０１は、電池監視装置１００から組電池１０１の交流インピーダンスを取得し、電池監視装置１００ａから組電池１０１ａの交流インピーダンスを取得し、電池監視装置１００ｂから組電池１０１ａの交流インピーダンスを取得することができる。なお、統合制御部２０１は、電池監視装置１００、電池監視装置１００ａ、及び、電池監視装置１００ｂから交流インピーダンスと異なる、交流インピーダンスに基づく情報（例えば、ＳＯＨなど）を取得してもよい。
　統合制御部２０１は、電池監視装置１００、電池監視装置１００ａ、及び、電池監視装置１００ｂから取得した交流インピーダンスに基づく各種制御を行う。統合制御部２０１は、例えば、交流インピーダンスに基づいて、組電池１０１、組電池１０１ａ、及び、組電池１０１ｂの少なくとも１つが所定の基準よりも劣化していると判定した場合に、スイッチ２０２を開放し、負荷１０２と、組電池１０１、組電池１０１ａ、及び、組電池１０１ｂとの電気的な接続を解除する。これにより、劣化した組電池が使用されることによる組電池の発火等の事故の発生を抑制することができる。統合制御部２０１は、例えば、プロセッサ及びメモリを含むマイクロコンピュータによって実現される。
　なお、電池監視システム２００においては通信インターフェース部１３１、通信インターフェース部１３１ａ、及び、通信インターフェース部１３１ｂはデイジーチェーン接続されたが、このような接続方式は一例である。電池監視システム２００においては、通信インターフェース部１３１、通信インターフェース部１３１ａ、及び、通信インターフェース部１３１ｂのそれぞれが直接統合制御部２０１と通信を行ってもよい。つまり、通信インターフェース間の接続方式は特に限定されない。
　［効果等］
　以上説明したように、電池監視システム２００は、電池監視装置を複数備え、複数の電池監視装置それぞれから交流インピーダンスを取得する統合制御部２０１を備える。
　これにより、統合制御部２０１は、複数の電池監視装置から取得した交流インピーダンスに基づく各種制御を行うことができる。
　（実施の形態３）
　［構成及び動作］
　実施の形態３では、クラウドサーバを備える電池監視システムについて説明する。図１２は、実施の形態３に係る電池監視システムの概要を示す図である。
　図１２に示されるように、電池監視システム３００は、電池監視装置１００と、サーバ装置３０１とを備える。サーバ装置３０１は、電池監視装置１００と離れた場所に配置されたサーバ装置である。サーバ装置３０１は、いわゆるクラウドサーバである。サーバ装置３０１は、例えば、他のサーバ装置とクラウドネットワーク３０２によって通信接続されている。
　電池監視装置１００は、例えば、ＥＶなどの自動車４００に搭載され、自動車４００のモータ４０１を駆動するための組電池１０１を監視対象とする。電池監視装置１００が備える通信インターフェース部１３１は、例えば、計算した組電池１０１の交流インピーダンスを無線通信によってサーバ装置３０１に送信する。なお、通信インターフェース部１３１とサーバ装置３０１との間には、図示されない中継装置が介在する場合がある。
　サーバ装置３０１は、電池監視装置１００から交流インピーダンスを取得し、サーバ装置３０１が備える記憶部（図示せず）に記憶する。サーバ装置３０１は、電池監視装置１００から取得した交流インピーダンスに基づく各種制御を行う。
　サーバ装置３０１は、例えば、交流インピーダンスに基づいて、組電池１０１が所定の基準よりも劣化していると判定した場合に、組電池１０１の使用を停止させるための情報を電池監視装置１００に送信する。これにより、劣化した組電池１０１が使用されることによる組電池１０１の発火等の事故の発生を抑制することができる。
　［効果等］
　以上説明したように、電池監視システム３００は、電池監視装置１００と、電池監視装置１００と離れた場所に配置されたサーバ装置３０１とを備える。サーバ装置３０１は、電池監視装置１００から交流インピーダンスを取得する。
　これにより、サーバ装置３０１は、電池監視装置１００から取得した交流インピーダンスに基づく各種制御を行うことができる。
　（他の実施の形態）
　以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態では、ＥＶなどの自動車に用いられる電池を監視対象とする電池監視装置について説明されたが、電池監視装置は、どのような用途の電池を監視対象としてもよい。
　また、上記実施の形態で説明された回路構成は、一例であり、本開示は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本開示の特徴的な機能を実現できる回路も本開示に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、スイッチング素子（トランジスタ）、抵抗素子、または容量素子等の素子が接続されたものも本開示に含まれる。
　また、上記実施の形態において、集積回路に含まれる構成要素は、ハードウェアによって実現された。しかしながら、集積回路に含まれる構成要素の一部は、当該構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。集積回路に含まれる構成要素の一部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）またはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、上記実施の形態において説明された動作において、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して行われてもよい。
　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
　１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ　電池監視装置
　１０１、１０１ａ、１０１ｂ　組電池
　１０２　負荷
　１０３　第一参照抵抗
　１０４　トランジスタ
　１０５、１０５ａ、１０５ｂ　集積回路（電池監視回路）
　１０６　負荷抵抗
　１０７、１２８　温度センサ
　１０８、１３０　ヒータ
　１０９　信号印加部
　１１０　信号生成部
　１１１　波形生成部
　１１１ａ　バースト波形生成部
　１１２　電流計測部
　１１３、１２５　ＡＤ変換器
　１１４、１２６　フィルタ
　１１５　電圧計測部
　１１６　基準バイアス生成部
　１１７　タイミング信号生成部
　１１８　第一計算部
　１１８ａ　位相シフト部
　１１８ｂ　変換部
　１１８ｃ　積分部
　１１８ｄ　インピーダンス計算部
　１１８ｅ　温度補正部
　１１８ｆ　カルマンフィルタ部
　１１９　第二計算部
　１２０　第一温度計測部
　１２１　第二温度計測部
　１２２　第一温度制御部
　１２３　負荷電流計測部
　１２４　第二参照抵抗
　１２７　第三温度計測部
　１２９　第二温度制御部
　１３１、１３１ａ、１３１ｂ　通信インターフェース部
　２００、３００　電池監視システム
　２０１　統合制御部
　２０２　スイッチ
　２０３、２０４、２０５　通信線
　３０１　サーバ装置
　３０２　クラウドネットワーク
　４００　自動車
　４０１　モータ
　Ｂ、Ｂ０～Ｂ７　電池
　Ｉａｃ、Ｉａｄ　電流
　Ｖ０～Ｖ７　電圧

Claims (20)

  1. 　電池から負荷に流れる電流の経路とは別の経路上に配置された抵抗と、前記電池から前記抵抗へ電流を流すためのトランジスタと、集積回路と、を備え、
    　前記集積回路は、
    　前記抵抗に流れる第一電流を計測する電流計測部と、
    　前記電池の第一電圧を計測する電圧計測部と、
    　計測された前記第一電流、及び、計測された前記第一電圧に基づいて前記電池の交流インピーダンスを計算する第一計算部と、を有する
    　電池監視装置。
  2. 　前記集積回路は、さらに、前記トランジスタの制御端子に制御信号を印加する信号印加部を備え、
    　前記信号印加部は、複数の周波数成分を有する前記制御信号を前記制御端子に印加する
    　請求項１に記載の電池監視装置。
  3. 　前記信号印加部は、前記制御信号の周波数および電圧値を変更可能である
    　請求項２に記載の電池監視装置。
  4. 　前記制御信号は、バースト波形を有する
    　請求項２または３に記載の電池監視装置。
  5. 　前記集積回路は、さらに、
    　正弦波である第一信号を生成する信号生成部と、
    　前記第一信号の位相を９０度シフトすることにより第二信号を生成する位相シフト部と、を有する
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  6. 　前記第一計算部は、
    　生成された前記第一信号及び前記第二信号のそれぞれと計測された前記第一電流とを乗算することにより前記第一電流を複素電流である第二電流に変換し、
    　前記第二電流に基づいて前記交流インピーダンスを計算する
    　請求項５に記載の電池監視装置。
  7. 　前記第一計算部は、
    　生成された前記第一信号及び前記第二信号のそれぞれと計測された前記第一電圧とを乗算することにより前記第一電圧を複素電圧である第二電圧に変換し、
    　前記第二電圧に基づいて前記交流インピーダンスを計算する
    　請求項５または６に記載の電池監視装置。
  8. 　前記集積回路は、さらに、計算された前記交流インピーダンスを用いて前記電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）及びＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）の少なくとも一方を計算する第二計算部を有する
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  9. 　前記第一計算部は、さらに、前記電池を充電するときの充電電流、及び、前記電池を放電するときの放電電流の少なくとも一方を用いて低周波交流インピーダンスを計算するカルマンフィルタ部を有する
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  10. 　前記集積回路は、さらに、前記抵抗の温度を計測する第二温度計測部を有し、
    　前記第一計算部は、計測された前記抵抗の温度をさらに用いて前記交流インピーダンスを計算する
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  11. 　前記集積回路は、さらに、前記抵抗の温度を一定に制御する温度制御部を有する
    　請求項１～１０のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  12. 　前記第一計算部は、前記電池の充電中に前記交流インピーダンスを計算する
    　請求項１～１１のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  13. 　前記第一計算部は、前記電池の放電中に前記交流インピーダンスを計算する
    　請求項１～１２のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  14. 　前記第一計算部は、前記電池の充電及び放電の停止中に前記交流インピーダンスを計算する
    　請求項１～１３のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  15. 　前記電池は、組電池に含まれる複数の電池のうちの１つである
    　請求項１～１４のいずれか１項に記載の電池監視装置。
  16. 　電池から負荷に流れる電流の経路とは別の経路上に配置された抵抗へ前記電池から電流を流すためのトランジスタの制御端子に制御信号を印加する信号印加部と、
    　前記抵抗に流れる第一電流を計測する電流計測部と、
    　前記電池の第一電圧を計測する電圧計測部と、
    　計測された前記第一電流、及び、計測された前記第一電圧に基づいて前記電池の交流インピーダンスを計算する第一計算部と、を有する
    　集積回路。
  17. 　前記電池は、組電池に含まれる複数の電池のうちの１つであり、
    　前記電圧計測部は、前記複数の電池のそれぞれの電圧を計測するための複数のＡＤ（Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器を有し、
    　前記集積回路は、さらに、前記複数のＡＤ変換器に共通の基準電圧を供給する基準バイアス生成部を有する
    　請求項１６に記載の集積回路。
  18. 　前記電池は、組電池に含まれる複数の電池のうちの１つであり、
    　前記電圧計測部は、前記複数の電池のそれぞれの電圧を計測するための複数のＡＤ変換器を有し、
    　前記集積回路は、さらに、前記複数のＡＤ変換器の計測タイミングの同期をとるためのタイミング信号を前記複数のＡＤ変換器のそれぞれに供給するタイミング信号生成部を有する
    　請求項１６または１７に記載の集積回路。
  19. 　請求項１～１５のいずれか１項に記載の電池監視装置を複数備え、
    　複数の前記電池監視装置それぞれから前記交流インピーダンスを取得する統合制御部を備える
    　電池監視システム。
  20. 　請求項１～１５のいずれか１項に記載の電池監視装置と、
    　前記電池監視装置と離れた場所に配置されたサーバ装置と、を備え、
    　前記サーバ装置は、前記電池監視装置から前記交流インピーダンスを取得する
    　電池監視システム。
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