WO2024014471A1 - 内部抵抗測定システム、内部抵抗測定装置及び内部抵抗測定方法 - Google Patents

内部抵抗測定システム、内部抵抗測定装置及び内部抵抗測定方法 Download PDF

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真司 横山
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Furukawa Automotive Systems Inc
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
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    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an internal resistance measuring system, an internal resistance measuring device, and an internal resistance measuring method.
  • An example of an invention for monitoring the state of a chargeable/dischargeable battery is a monitoring device disclosed in Patent Document 1.
  • this monitoring device determines that a battery discharge of a certain magnitude or more has occurred, or if there has been a change in battery fluid temperature of a certain magnitude or more since the time when the previous battery internal resistance was calculated, If the battery voltage value has changed by a certain amount or more since the resistance was calculated, or if the battery has been charged or discharged by a certain amount or more since the last time the battery internal resistance was calculated, the battery Calculate the internal resistance of
  • the state of the battery changes depending on the usage state of the vehicle.
  • the state of polarization of the battery differs depending on whether it is being charged immediately before the engine stops or when it is discharging immediately before the engine stops.
  • the monitoring device disclosed in Patent Document 1 does not take the state of polarization into consideration, and therefore, if polarization occurs in the battery, variations in polarization may affect the measurement results of the internal resistance.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a technique for measuring the internal resistance of a battery at an appropriate timing with little influence of polarization.
  • an internal resistance measurement system is an internal resistance measurement system that measures the internal resistance of a rechargeable battery, and which measures the current flowing from the battery.
  • an acquisition unit that acquires a current value of the battery and a voltage value of the battery; and an acquisition unit that acquires an internal resistance of the battery based on at least one of the voltage value and the current value acquired by the acquisition unit when charging of the battery is stopped.
  • the battery includes a measuring section that measures the internal resistance of the battery based on the current value and voltage value acquired by the acquiring section when discharge is performed in a predetermined pattern.
  • the determination unit estimates the open circuit voltage of the battery from the voltage value acquired by the acquisition unit, and the voltage value acquired by the acquisition unit is If the voltage is within a predetermined range, it may be determined that the internal resistance of the battery can be measured.
  • the determination unit may measure the internal resistance of the battery if the rate of change in the voltage value acquired by the acquisition unit satisfies a predetermined condition.
  • the configuration may be determined to be possible.
  • the determination unit estimates the open circuit voltage of the battery from the voltage value acquired by the acquisition unit, and the voltage value of the battery is determined to be a predetermined value from the open circuit voltage.
  • a configuration may be adopted in which a time within the range is estimated from a change in the voltage value acquired by the acquisition unit, and when the estimated time is exceeded, it is determined that the internal resistance of the battery can be measured.
  • the determination unit determines that the internal resistance of the battery can be measured when the current value acquired by the acquisition unit satisfies a predetermined condition.
  • a configuration may also be used.
  • the determination unit may measure the internal resistance of the battery if the rate of change in the current value acquired by the acquisition unit satisfies a predetermined condition.
  • the configuration may be determined to be possible.
  • An internal resistance measuring device is an internal resistance measuring device that measures the internal resistance of a rechargeable battery, and includes an obtaining unit that obtains a current value of a current flowing from the battery and a voltage value of the battery; a determination unit that determines whether the internal resistance of the battery can be measured based on at least one of a voltage value and a current value acquired by the acquisition unit when charging of the battery is stopped; If it is determined, the discharge control unit discharges the battery so that the battery is discharged in a predetermined pattern, and the acquisition unit acquires when the battery is discharged in a predetermined pattern. and a measuring section that measures the internal resistance of the battery based on the current value and voltage value.
  • An internal resistance measuring method is an internal resistance measuring method for measuring the internal resistance of a rechargeable battery, and includes an acquisition step of acquiring a current value of a current flowing from the battery and a voltage value of the battery. a determination step of determining whether or not the internal resistance of the battery can be measured based on at least one of the voltage value and the current value acquired in the acquisition step when charging of the battery is stopped; and the determination step If it is determined that measurement is possible, a discharge control step of discharging the battery so that the battery is discharged in a predetermined pattern; and a measuring step of measuring the internal resistance of the battery based on the current value and voltage value acquired in the acquiring step.
  • the internal resistance of a battery can be measured at an appropriate timing with little influence of polarization.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the internal resistance measuring device.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of functions realized in the control section.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit.
  • FIG. 6 is a graph showing an example of battery voltage change.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of battery voltage changes.
  • FIG. 8 is a graph showing an example of battery voltage change.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a graph showing an example of the rate of change in battery voltage.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of battery voltage change.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a graph showing an example of changes in the current flowing from the battery.
  • FIG. 15 is a graph showing an example of a change in the current flowing from the battery.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit according to a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 17 is a graph showing an example of the rate of change in the current flowing from the battery.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the internal resistance measurement system.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the internal resistance measurement system.
  • FIG. 20 is a sequence diagram for explaining the operation of the internal resistance measurement system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the battery 20 is a rechargeable battery containing an electrolyte, and is configured by, for example, a lead acid battery, a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, or the like.
  • Battery 20 is charged by alternator 25 to drive starter motor 27 and supply power to load 28 .
  • the starter motor 27 is configured by, for example, a DC motor, generates rotational force using electric power supplied from the battery 20, and starts the engine 26.
  • the engine 26 is configured by, for example, a reciprocating engine such as a gasoline engine and a diesel engine, or a rotary engine.
  • the engine 26 is started by a starter motor 27, drives drive wheels via a transmission, provides propulsive force to the vehicle 2A, and also drives the alternator 25.
  • the alternator 25 as a generator is driven by the engine 26 to generate alternating current power, converts the generated alternating current power into direct current power by a rectifier circuit, and charges the battery 20.
  • the load 28 includes, for example, an electric steering motor, a defogger, a seat heater, an ignition coil, a car audio system, a car navigation system, and the like, and is operated by electric power supplied from the battery 20 .
  • the vehicle 2 also includes an ECU (Electronic Control Unit) 3 that is a host device that controls the main control of the drive system of the vehicle 2, an internal resistance measuring device 1 as an internal resistance measuring system that measures the internal resistance of the battery 20, and a voltage It has a sensor 21, a current sensor 22, a temperature sensor 23, and a discharge circuit 24.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the voltage sensor 21, the current sensor 22, and the temperature sensor 23 are sensors used to measure the internal resistance of the battery 20.
  • Voltage sensor 21 measures the terminal voltage of battery 20 and outputs a signal indicating the measured voltage to internal resistance measuring device 1 .
  • the current sensor 22 measures the charging current and discharging current of the battery 20 and outputs a signal indicating the measured current to the internal resistance measuring device 1.
  • the temperature sensor 23 measures the temperature of the electrolyte of the battery 20 or the surroundings of the battery 20 and outputs a signal indicating the measured temperature to the control unit 10.
  • the discharge circuit 24 is a circuit used to measure the internal resistance of the battery 20.
  • the discharge circuit 24 is, for example, a circuit configured by connecting a semiconductor switch and a resistance element in series, and discharges the battery 20 by turning the semiconductor switch on and off according to control from the internal resistance measuring device 1. .
  • the discharge circuit 24 can also discharge the battery 20 in a predetermined (for example, rectangular waveform) pattern.
  • the predetermined pattern also includes, for example, a pattern in which discharge is performed a predetermined number of times.
  • the internal resistance measuring device 1 acquires the signals output from the voltage sensor 21, the current sensor 22, and the temperature sensor 23 when the battery 20 is discharged in a predetermined pattern, and measures the internal resistance of the battery 20 based on the acquired signals. Measure internal resistance. Note that instead of having the internal resistance measuring device 1, voltage sensor 21, current sensor 22, temperature sensor 23, and discharge circuit 24 as separate configurations, a configuration that combines some or all of these can be used as an internal resistance measuring device. Good too.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the internal resistance measuring device 1.
  • the internal resistance measuring device 1 includes a control unit 10 including a CPU (Central Processing Unit) 10a, a ROM (Read Only Memory) 10b, and a RAM (Random Access Memory) 10c, a storage unit 11, a communication unit 12, an interface 13, and a bus. 14.
  • the control unit 10 may be configured by a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like instead of the CPU 10a.
  • DSP Digital Signal Processor
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the bus 14 is a group of signal lines that connects the CPU 10a, ROM 10b, RAM 10c, storage section 11, communication section 12, and interface 13 to each other and enables information to be exchanged between them.
  • the communication unit 12 communicates with the ECU 3 and exchanges various information.
  • the interface 13 converts and acquires signals supplied from the voltage sensor 21 , current sensor 22 , and temperature sensor 23 into digital signals, and outputs a control signal for controlling the discharge circuit 24 .
  • the storage unit 11 is constituted by a nonvolatile memory, and stores, for example, various threshold values described below.
  • the ROM 10b is made up of a non-volatile semiconductor memory and stores the program 10ba and the like.
  • the RAM 10c is composed of a semiconductor memory or the like, and stores data generated when the CPU 10a executes the program 10ba, measurement results of the voltage sensor 21, current sensor 22, and temperature sensor 23, and data generated by the CPU 10a using these measurement results. Stores various calculated values.
  • the CPU 10a controls each part based on a program 10ba stored in the ROM 10b.
  • the functions of the control unit 10 are realized as a functional unit by the CPU 10a reading out and executing the program 10ba from the ROM 10b.
  • the program 10ba stored in the ROM 10b may be rewritten by a known method such as communication with a cloud server via the ECU 3, for example.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of functions realized in the control unit 10 by the CPU 10a executing the program 10ba.
  • the control unit 10 an acquisition unit 101, a determination unit 102, a discharge control unit 103, and a measurement unit 104 are realized.
  • the acquisition unit 101 acquires the voltage value of the battery 20, the current value of the current flowing from the battery 20, and the temperature of the battery 20 indicated by the signals output from the voltage sensor 21, current sensor 22, and temperature sensor 23 and acquired by the interface 13. do.
  • the determination unit 102 determines whether or not the internal resistance of the battery 20 can be measured in advance, based on the physical quantity acquired by the acquisition unit 101 when the engine 26 is stopped and the alternator 25 is stopped. For example, the determination unit 102 estimates the open circuit voltage (OCV) of the battery 20, and if the voltage of the battery 20 satisfies a predetermined condition with respect to the estimated open circuit voltage (OCV), , it is determined that the internal resistance of the battery 20 can be measured, and if the voltage of the battery 20 does not meet a predetermined condition with respect to the estimated open circuit voltage (OCV), the internal resistance of the battery 20 cannot be measured. It is determined that there is.
  • OCV open circuit voltage
  • the open circuit voltage (OCV) can be estimated, for example, by a method using an approximate formula disclosed in Japanese Patent No. 4785056.
  • OCV open circuit voltage
  • the voltage between the terminals may be estimated as the open circuit voltage (OCV).
  • the open circuit voltage (OCV) may be estimated based on the voltage across the terminals of the battery 20 measured at the timing closest to when the engine 26 is started, that is, the voltage across the terminals of the battery 20 measured immediately before the engine 26 is started.
  • the discharge control unit 103 controls the discharge circuit 24 so that the battery 20 is discharged in a predetermined pattern.
  • the measurement unit 104 measures the internal resistance of the battery 20 using the voltage value and current value of the battery 20 acquired by the acquisition unit 101 when the discharge circuit 24 discharges the battery 20 in a predetermined pattern.
  • the internal resistance of the battery 20 is, for example, the voltage and current of the battery 20 when the controller 10 controls the discharge circuit 24 to discharge the battery 20 in a predetermined pattern, and the discharge is performed in a predetermined pattern.
  • the change is obtained by measuring the change using the voltage sensor 21 and the current sensor 22, and calculating the internal resistance from the measurement results. Examples of methods for calculating the internal resistance value by discharging the battery 20 in a predetermined pattern include the method disclosed in Japanese Patent No. 3960998 and the method disclosed in Japanese Patent No. 4494904. , may be calculated using other known methods.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control unit 10 when measuring the internal resistance of the battery 20.
  • the control unit 10 executes the process shown in FIG. 4, for example, at a predetermined cycle or at a predetermined timing.
  • the control unit 10 determines whether the engine 26 is stopped (step S101). To determine whether the engine 26 is stopped, the control unit 10 inquires of the ECU 3 about the state of the engine 26 via the communication unit 12, for example. When the control unit 10 receives a response indicating ignition off from the ECU 3, it determines that the engine 26 is in a stopped state (YES in step S101), and proceeds to step S102. When the control unit 10 receives a response indicating that the ignition is on from the ECU 3, the control unit 10 determines that the engine 26 is not stopped (NO in step S101), and ends the process of FIG. 4.
  • the ECU 3 defines a state where the engine 26 and the electric motor are not operating as a stopped state, and when the vehicle 2 is an electric vehicle, a state where the electric motor is not operating is defined as a stopped state. You can also use it as
  • the control unit 10 determines in step S102 whether the open circuit voltage (OCV) of the battery 20 has been estimated. If the open circuit voltage (OCV) of the battery 20 has been estimated (YES in step S102), the control unit 10 acquires the voltage measurement result from the voltage sensor 21 and the current measurement result from the current sensor 22. and is recorded (step S104), and the process flow moves to step S105.
  • Step S104 is an example of an acquisition step.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing in which the control unit 10 estimates the open circuit voltage (OCV).
  • the control unit 10 acquires and records the measurement results of the voltage sensor 21 and the current sensor 22 (step S201).
  • the control unit 10 determines whether a predetermined time has elapsed since starting the process of estimating the open circuit voltage (OCV) (step S202). If the predetermined time has not elapsed (NO in step S202), the control unit 10 returns the predetermined flow to step S201.
  • step S202 the control unit 10 uses the voltage recorded in step S201 and the measurement time, which is the elapsed time after starting the process in FIG. 5, to determine the predetermined time.
  • the fitting calculation is performed using the voltage characteristic formula, and the open circuit voltage (OCV) is calculated.
  • OCV open circuit voltage
  • step S203 can be calculated by, for example, the method disclosed in Japanese Patent No. 4785056.
  • step S105 the control unit 10 determines whether the polarization state of the battery 20 is charging polarization. For example, if the measured voltage measured by the voltage sensor 21 is higher than the estimated open circuit voltage (OCV), the control unit 10 determines that charging polarization is occurring (YES in step S105), and the voltage measured by the voltage sensor 21 is determined to be charging polarization. If the measured voltage is lower than the estimated open circuit voltage (OCV), it is determined that there is discharge polarization (NO in step S105).
  • OCV estimated open circuit voltage
  • Step S106 the control unit 10 determines that the battery 20 is in a charging polarization state, the measured voltage measured by the voltage sensor 21 is less than or equal to the sum of the estimated open circuit voltage (OCV) and a predetermined threshold value a1.
  • Step S106 If the measured voltage ⁇ open circuit voltage (OCV)+threshold a1 is not satisfied (NO in step S106), the control unit 10 returns the flow of the process to step S102. If the measured voltage ⁇ open circuit voltage (OCV)+threshold a1 (YES in step S106), the control unit 10 moves the process to step S108. The process of step S108 will be described later.
  • step S107 the control unit 10 determines that the battery 20 is not in a state of charge polarization, that is, when it is determined that the battery 20 is in a state of discharge polarization. It is determined whether the difference between (OCV) and a predetermined threshold a2 is greater than or equal to (step S107). If the measured voltage ⁇ open circuit voltage (OCV) ⁇ threshold a2 is not satisfied (NO in step S107), the control unit 10 returns the flow of processing to step S102. If the measured voltage ⁇ open circuit voltage (OCV) ⁇ threshold a2 (YES in step S107), the control unit 10 moves the process to step S108.
  • the processing from step S103 to step S107 is an example of a determination step.
  • step S108 the control unit 10 controls the discharge circuit 24 so that the battery 20 is discharged in a predetermined pattern, and measures the internal resistance of the battery 20.
  • the control unit 10 uses the voltage value and current value of the battery 20 acquired by the acquisition unit 101 when the discharge circuit 24 discharges the battery 20 in a predetermined pattern to determine the internal resistance value of the battery 20. Calculate.
  • the step of controlling the discharge circuit 24 in step S108 is an example of a discharge control step, and the step of calculating the internal resistance value is an example of a measurement step of measuring the internal resistance of the battery 20.
  • control unit 10 may detect the state of the battery 20 based on the calculated internal resistance value. Further, the control unit 10 may notify the ECU 3 of the detection results of the internal resistance and state of the battery 20.
  • the ECU 3 that has acquired the detection results of the internal resistance and condition of the battery 20 may, for example, notify the condition of the battery 20 on the instrument panel based on the acquired results.
  • the notification of the state of the battery 20 is not limited to notification on the instrument panel, and may be an alarm sound or voice, for example. Further, these notifications may be made at the timing when the accessory power source is turned on in the vehicle 2 or at the timing when the ignition is turned on.
  • FIG. 6 is a graph showing an example of changes in the voltage of the battery 20.
  • a line L11 in the graph shown in FIG. 6 is an example of a voltage change after the vehicle 2 is stopped, the drive of the load 28 is stopped, and the engine 26 is stopped, and when the battery 20 is in a charged polarized state. shows the change in voltage.
  • a line L12 in the graph shown in FIG. 6 is an example of a voltage change when the room lamp and headlights are turned on for a while after the engine 26 is stopped, and then the loop lamp and headlights are turned off, and the battery 20 is in a state of discharge polarization. It shows the change in voltage when .
  • the control unit 10 controls the battery 20 after time t11 when the voltage of the battery 20 becomes equal to or lower than the open circuit voltage (OCV) + threshold value a1 at line L11. Measure the internal resistance of the Further, when the battery 20 is in the discharge polarization state, the control unit 10 measures the internal resistance after time t12 when the voltage of the battery 20 becomes equal to or higher than the open circuit voltage (OCV) - threshold value a2 at line L12.
  • the control unit 10 determines whether the battery 20 is polarized when the voltage of the battery 20 is within a predetermined range from the open circuit voltage (OCV). Since the internal resistance is measured after the voltage fluctuation due to the voltage decreases, the internal resistance can be measured with high accuracy. Furthermore, even if the voltage of the battery 20 varies depending on the usage status of the vehicle 2 as shown by the line L11 and the line L12, the control unit 10 can control the voltage of the battery 20 from the open circuit voltage (OCV) to a predetermined value. Since the internal resistance is measured after the voltage is within the range and the fluctuation in voltage due to polarization becomes small, the internal resistance can be measured with high accuracy.
  • OCV open circuit voltage
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a change in the voltage of the battery 20 after the engine 26 has stopped.
  • Line L21, line L22, and line L23 of the graph shown in FIG. 7 show changes in voltage when the battery 20 is in a charging polarization state
  • line L22 shows the charging voltage from the battery 20 due to the voltage change of line L23.
  • the line L21 shows the voltage change in the battery 20 whose charging voltage is higher than the voltage change in the line L22.
  • the internal resistance is measured after time t21 when the voltage of the battery 20 becomes equal to or lower than the open circuit voltage (OCV) + threshold value a1 at line L21
  • the internal resistance is measured after time t22 when the voltage of the battery 20 becomes equal to or lower than the open circuit voltage (OCV)+threshold value a1 on the line L22.
  • the internal resistance is measured after time t23 when the voltage of the battery 20 becomes equal to or lower than the open circuit voltage (OCV) + threshold value a1 at line L23. conduct.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a change in the voltage of the battery 20 due to a difference in temperature.
  • Line L31 and line L32 of the graph shown in FIG. 8 show the change in voltage when the battery 20 is in a state of charge polarization
  • line L31 shows the change in voltage when the battery 20 is at a high temperature
  • line L32 shows the change in voltage when the battery 20 is in a high temperature state.
  • the internal resistance is measured after time t32 when the voltage of the battery 20 becomes equal to or lower than the open circuit voltage (OCV)+threshold value a1 at line L32.
  • the control unit 10 can control the voltage of the battery 20 to be within a predetermined range from the open circuit voltage (OCV) to reduce the voltage due to polarization. Since the internal resistance is measured after the fluctuation becomes small, the internal resistance can be measured with high accuracy.
  • OCV open circuit voltage
  • the determination unit 102 determines whether the battery It is determined that the internal resistance of 20 is measurable.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control unit 10 according to the second embodiment when measuring the internal resistance of the battery 20.
  • the control unit 10 executes the process shown in FIG. 9, for example, at a predetermined cycle or at a predetermined timing.
  • step S301 determines whether the engine 26 is stopped, as in step S101 (step S301). If the control unit 10 determines in step S301 that the engine 26 is not in a stopped state (NO in step S301), it ends the process of FIG. 9 . If the control unit 10 determines in step S301 that the engine 26 is stopped (YES in step S301), the process proceeds to step S302.
  • the control unit 10 acquires and records the measurement results of the voltage sensor 21 and the current sensor 22 in step S302. Next, the control unit 10 calculates the rate of change of the recorded voltage (step S303).
  • the control unit 10 sets the latest voltage measurement result as V n , the measurement result immediately before the latest voltage measurement result as V n-1 , and measures V n-1 and then sets V n .
  • the rate of change is set as dv/dt.
  • step S304 determines whether dv/dt ⁇ 0 (step S304). If dv/dt ⁇ 0 (YES in step S304), the control unit 10 determines whether dv/dt is greater than or equal to a predetermined threshold b2 (step S305). If dv/dt is not equal to or greater than the threshold value b2 (NO in step S305), the control unit 10 returns the flow of processing to step S302. If dv/dt is equal to or greater than the threshold value b2 (YES in step S305), the control unit 10 measures the internal resistance of the battery 20 in step S307 in the same manner as in step S108.
  • step S304 the control unit 10 determines whether dv/dt is less than or equal to a predetermined threshold b1 (step S306). If dv/dt is not equal to or less than the threshold value b1 (NO in step S306), the control unit 10 returns the flow of processing to step S302. If dv/dt is less than or equal to the threshold value b1 (YES in step S306), the control unit 10 measures the internal resistance of the battery 20 in step S307 as in step S108.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the rate of change in the voltage of the battery 20.
  • a line L41 in the graph shown in FIG. 10 indicates the rate of change in voltage when the battery 20 is in a charge polarization state, and a line L42 in the graph shown in FIG. shows the rate of change.
  • the control unit 10 measures the internal resistance after time t41 when the rate of change in the voltage of the battery 20 becomes equal to or less than the threshold value b2 on the line L41. . Further, when the battery 20 is in a state of discharge polarization, the control unit 10 measures the internal resistance after time t42 when the rate of change in the voltage of the battery 20 becomes equal to or higher than the threshold value b1 on the line L42.
  • the control unit 10 controls the internal operation after the polarization is eliminated and the rate of change in voltage of the battery 20 becomes small. Since the resistance is measured, the internal resistance can be measured with high accuracy.
  • the determination unit 102 estimates the time when the voltage value of the battery 20 falls within a predetermined range from the open circuit voltage (OCV) based on the voltage value acquired by the acquisition unit 101, and estimates the time when the voltage value of the battery 20 falls within a predetermined range from the open circuit voltage (OCV). If the time has passed, it is determined that the internal resistance of the battery 20 can be measured.
  • OCV open circuit voltage
  • FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control unit 10 according to the third embodiment when measuring the internal resistance of the battery 20.
  • the control unit 10 executes the process shown in FIG. 11, for example, at a predetermined cycle or at a predetermined timing.
  • step S401 determines whether the engine 26 is stopped, as in step S101 (step S401). If the control unit 10 determines in step S401 that the engine 26 is not in a stopped state (NO in step S401), it ends the process of FIG. 11. If the control unit 10 determines in step S401 that the engine 26 is stopped (YES in step S401), the process proceeds to step S402.
  • the control unit 10 determines whether the open circuit voltage (OCV) of the battery 20 has been estimated in step S402. If the open circuit voltage (OCV) of the battery 20 has been estimated (YES in step S402), the control unit 10 moves the process to step S405.
  • the control unit 10 sets a measurement start time for measuring the internal resistance (step S404).
  • the control unit 10 determines that the voltage of the battery 20 is the open circuit voltage based on the time change of the voltage recorded when estimating the open circuit voltage (OCV). (OCV)+Threshold value a1 or less is estimated, and the estimated time is set as the measurement start time.
  • the control unit 10 determines whether the voltage of the battery 20 is the open circuit voltage (OCV) based on the time change of the voltage recorded when estimating the open circuit voltage (OCV). ) - Estimate the time when the threshold value a2 or higher is reached, and set the estimated time as the measurement start time.
  • OCV open circuit voltage
  • control unit 10 determines whether the current time is after the measurement start time set in step S404 (step S405). If the current time is before the measurement start time (NO in step S405), the control unit 10 returns the flow of processing to step S402. Note that if the control unit 10 determines NO in step S405, it may repeat the process of step S405 until the time is after the measurement start time.
  • control unit 10 measures the internal resistance of the battery 20 in step S406 as in step S108.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of changes in the voltage of the battery 20.
  • a line L51 in the graph shown in FIG. 12 indicates a change in voltage when the battery 20 is in a charging polarization state.
  • the control unit 10 starts measuring at time t52 when the change in the voltage of the battery 20 becomes equal to or less than the open circuit voltage (OCV) + threshold value a1 at the line L51. Time.
  • the control unit 10 does not measure the internal resistance at time t51, which is before time t52, but measures the internal resistance after time t52.
  • control unit 10 measures the internal resistance after the voltage of the battery 20 falls within a predetermined range from the open circuit voltage (OCV) and voltage fluctuations due to polarization become small. can be measured with high precision.
  • OCV open circuit voltage
  • the determination unit 102 determines that the current value inside the battery 20 is Determine that resistance can be measured.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control unit 10 of the fourth embodiment when measuring the internal resistance of the battery 20.
  • the control unit 10 executes the process shown in FIG. 13, for example, at a predetermined cycle or at a predetermined timing.
  • step S501 determines whether the engine 26 is stopped, as in step S101 (step S501). If the control unit 10 determines in step S501 that the engine 26 is not in a stopped state (NO in step S501), it ends the process of FIG. 13. When the control unit 10 determines in step S501 that the engine 26 is in a stopped state (YES in step S501), the process proceeds to step S502.
  • step S502 the control unit 10 acquires and records the measurement results of the voltage sensor 21 and the current sensor 22 (step S502).
  • the control unit 10 determines whether the latest current value Inew recorded in step S502 is greater than or equal to a predetermined threshold value Ith (step S503). If the current value Inew ⁇ threshold value Ith is not satisfied (NO in step S503), the control unit 10 returns the flow of processing to step S502.
  • the control unit 10 measures the internal resistance of the battery 20 in step S504 as in step S108.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a change in the current flowing from the battery 20 after the engine 26 is stopped. Note that in the graph shown in FIG. 14, the current value when the battery 20 is discharging is negative. According to the above processing, when the current changes as shown in FIG. 14, if the current value of the current flowing from the battery 20 is less than the threshold value Ith, the internal resistance is not measured and the current flowing from the battery 20 is changed. The internal resistance is measured after time t61 when the value becomes equal to or greater than the threshold value Ith.
  • control unit 10 measures the internal resistance after the current flowing from the battery 20 is small and the fluctuations in the current are small, so that the internal resistance can be measured with high accuracy.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a change in the current flowing from the battery 20 after the engine 26 is stopped.
  • Line L71, line L72, and line L73 in the graph shown in FIG. 15 indicate changes in the current flowing from battery 20 in different vehicle types.
  • the internal resistance is measured after time t21 when the current value becomes equal to or less than the threshold value Ith on the line L71, and the current flowing from the battery 20 is measured.
  • the internal resistance is measured after time t72 when the current value becomes equal to or less than the threshold value Ith at line L72.
  • the internal resistance is calculated after time t73 when the current value becomes equal to or less than the threshold value Ith on the line L73.
  • the control unit 10 adjusts the internal resistance after the current value of the current flowing from the battery 20 becomes equal to or less than the threshold value Ith and the fluctuation of the current becomes small.
  • the internal resistance can be measured with high accuracy.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control unit 10 according to a modification of the fourth embodiment when measuring the internal resistance of the battery 20.
  • the control unit 10 executes the process shown in FIG. 16, for example, at a predetermined cycle or at a predetermined timing.
  • step S101 determines whether the engine 26 is stopped, as in step S101 (step S601). If the control unit 10 determines in step S601 that the engine 26 is not in a stopped state (NO in step S601), it ends the process of FIG. 16. If the control unit 10 determines in step S601 that the engine 26 is in a stopped state (YES in step S601), the process proceeds to step S602.
  • the control unit 10 acquires and records the measurement results of the voltage sensor 21 and the current sensor 22 in step S602. Next, the control unit 10 calculates the rate of change of the recorded current value (step S603).
  • the control unit 10 determines whether the latest current value Inew recorded in step S602 is greater than or equal to the threshold value Ith (step S604). If the current value Inew ⁇ threshold value Ith is not satisfied (NO in step S604), the control unit 10 returns the flow of processing to step S602.
  • the control unit 10 determines whether di/dt is less than or equal to a predetermined threshold value dith (step S605). If di/dt is not equal to or less than the threshold value ith (NO in step S605), the control unit 10 returns the flow of processing to step S602. If di/dt is less than or equal to the threshold value ith (YES in step S605), the control unit 10 measures the internal resistance of the battery 20 in step S606 in the same manner as in step S108.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of the rate of change of the current flowing from the battery 20.
  • the control unit 10 does not measure the internal resistance at time t81 or time t82 when the rate of change in the current flowing from the battery 20 exceeds the threshold dith, and instead measures the change in the current flowing from the battery 20.
  • the internal resistance is measured after time t83 when the ratio becomes equal to or less than the threshold dith.
  • control unit 10 measures the internal resistance after the fluctuation in the current flowing from the battery 20 becomes small, so that the internal resistance can be measured with high accuracy.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the internal resistance measurement system.
  • the ECU 3 as an example of an internal resistance measuring device includes a control section 30, a storage section 31, an interface 33, and a bus (not shown).
  • the CPU, ROM, RAM, storage section 31, and interface 33 are interconnected by a bus, and information is exchanged between them.
  • the storage unit 31 is constituted by a nonvolatile memory, and stores the various threshold values described above.
  • control unit 30 The functions of the control unit 30 are realized as a functional unit by the CPU reading a program from the ROM and executing it.
  • the CPU executes a program stored in the ROM, an acquisition section 301, a determination section 302, a discharge control section 303, and a measurement section 304 are realized in the control section 30.
  • the acquisition unit 301 acquires the voltage value of the battery 20, the current value of the current flowing from the battery 20, and the temperature of the battery 20 indicated by the signals output from the voltage sensor 21, current sensor 22, and temperature sensor 23 and acquired by the interface 33. do.
  • the determination unit 302 determines whether the internal resistance of the battery 20 can be measured based on the physical quantity acquired by the acquisition unit 301 when the engine 26 is stopped and the alternator 25 is stopped.
  • the discharge control unit 303 controls the discharge circuit 24 so that the battery 20 is discharged in a predetermined pattern.
  • the measurement unit 304 measures the internal resistance of the battery 20 using the voltage value and current value of the battery 20 acquired by the acquisition unit 301 while the discharge circuit 24 is discharging the battery 20 in a predetermined pattern. Measure in the same manner as 104.
  • the internal resistance of the battery 20 is measured after the fluctuation in voltage due to polarization becomes small by the control unit 30 executing any of the processes of the first to fourth embodiments. Resistance can be measured with high precision.
  • the internal resistance of the battery 20 may be measured by a server device connected to a communication network.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the internal resistance measurement system.
  • the communication interface 5 is an interface that performs wireless communication via the communication network 1000, and is connected to the internal resistance measuring device 1.
  • Internal resistance measuring device 1 connects to communication network 1000 via communication interface 5 and exchanges information with server device 4 .
  • the server device 4 includes a control section 40, a storage section 41, a communication section 42, a user interface 43, and a bus (not shown).
  • the control unit 40 like the control unit 10, includes a CPU, ROM, and RAM.
  • the CPU, ROM, RAM, storage section 41, communication section 42, and user interface 43 are interconnected by a bus and exchange information between them.
  • the communication unit 42 communicates with the internal resistance measuring device 1 via the communication network 1000, and exchanges information with the internal resistance measuring device 1.
  • the storage unit 41 has a storage medium such as a hard disk device, and stores the various threshold values described above.
  • the user interface 43 includes a mouse and a keyboard for inputting information, and a display device for displaying information. Note that the server device 4 may have a configuration that does not include the user interface 43.
  • control unit 40 The functions of the control unit 40 are realized as a functional unit by the CPU reading a program from the ROM and executing it.
  • the CPU executes a program stored in the ROM, in the control unit 40, an acquisition unit 401, a determination unit 402, a discharge control unit 403, and a measurement unit 404 are realized.
  • the acquisition unit 401 acquires the voltage value, current value, and temperature acquired by the acquisition unit 101 and transmitted from the internal resistance measuring device 1 via the communication unit 42.
  • the determination unit 402 determines whether the internal resistance of the battery 20 can be measured based on the physical quantity acquired by the acquisition unit 101 when the engine 26 is stopped and the alternator 25 is stopped.
  • the discharge control unit 403 transmits a discharge instruction to the internal resistance measuring device 1 instructing the battery 20 to be discharged in a predetermined pattern. do.
  • the measurement unit 404 measures the voltage of the battery 20 acquired by the acquisition unit 101 when the control unit 10 controls the discharge circuit 24 in response to a discharge instruction and the discharge circuit 24 discharges the battery 20 in a predetermined pattern. value and current value are acquired from the internal resistance measuring device 1, and the internal resistance of the battery 20 is measured in the same manner as the measuring unit 104 using the acquired voltage value and current value.
  • FIG. 20 is a sequence diagram for explaining the operation of the internal resistance measurement system configured as shown in FIG. 19.
  • the internal resistance measuring device 1 transmits the voltage value and current value acquired by the acquisition unit 101 at a predetermined period to the server device 4 via the communication interface 5 (step S11 ).
  • the server device 4 acquires the voltage value and current value transmitted from the internal resistance measuring device 1. If the open circuit voltage (OCV) has not been estimated yet, the server device 4 estimates the open circuit voltage (OCV) similarly to the internal resistance measuring device 1 according to the first embodiment (step S12). Next, the server device 4 determines whether or not internal resistance can be measured by the same process as steps S105 to S107 (step S13). If the server device 4 determines that it is impossible to measure the internal resistance, it then acquires the voltage value and current value transmitted from the internal resistance measuring device 1 (step S14), and uses the acquired voltage value and the estimated open voltage value. Based on the circuit voltage (OCV), it is determined whether the internal resistance can be measured (step S15).
  • the server device 4 determines that the internal resistance can be measured, it transmits a discharge instruction to the internal resistance measuring device 1 (step S16).
  • the internal resistance measuring device 1 controls the discharge circuit 24 so that the battery 20 is discharged in a predetermined pattern in response to the discharge instruction (step S17). Further, the internal resistance measuring device 1 acquires the voltage value and current value of the battery 20 acquired by the acquisition unit 101 while the discharge circuit 24 is discharging the battery 20 in a predetermined pattern (step S18), The acquired voltage value and current value are transmitted to the server device 4 (step S19).
  • the server device 4 acquires the voltage value and current value transmitted from the server device 4, and measures the internal resistance of the battery 20 similarly to the measurement unit 104 based on the acquired voltage value and current value (step S20 ).
  • the server device 4 transmits the internal resistance measurement result to the ECU 3 (step S21).
  • the internal resistance is measured after the voltage of the battery 20 falls within a predetermined range from the open circuit voltage (OCV) and voltage fluctuations due to polarization become small, so it is not possible to accurately measure the internal resistance.
  • OCV open circuit voltage
  • the processing performed by the server device 4 may be executed by a terminal device such as a personal computer connected to the communication network 1000. Further, the server device 4 may determine whether or not internal resistance can be measured using the method of the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment.
  • the vehicle 2 may be, for example, a hybrid vehicle equipped with an electric motor that assists the engine 26 or an electric vehicle driven by an electric motor. It may also be an electric vehicle such as.
  • the battery 20 starts a high voltage system (a system for driving an electric motor) made up of a lithium battery or the like, and the high voltage system starts the engine 26 or the electric motor.
  • the vehicle 2 has the internal resistance measuring device 1 and the discharge circuit 24, but the internal resistance measuring device 1 and the discharge circuit 24 are provided in the vehicle 2.
  • the internal resistance measuring device 1 and the discharge circuit 24 are provided in the vehicle 2.
  • the device 1 and the discharge circuit 24 may be included.
  • devices having the internal resistance measuring device 1 and the discharge circuit 24 are not limited to mobile objects, and devices using the battery 20 in gas, water, railway, communication, power equipment, etc. It may also include a circuit 24.
  • At least two of the methods of the first to fourth embodiments may be combined to determine whether internal resistance can be measured.
  • the present invention can be used in an internal resistance measuring system, an internal resistance measuring device, and an internal resistance measuring method.

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Abstract

分極の影響が少ない適切なタイミングでバッテリの内部抵抗の測定を行う。充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定システムであって、前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得部と、前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得部が取得した電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定部と、前記判定部により測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御部と、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得部が取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定部と、を備える。

Description

内部抵抗測定システム、内部抵抗測定装置及び内部抵抗測定方法
　本発明は、内部抵抗測定システム、内部抵抗測定装置及び内部抵抗測定方法に関する。
　充放電可能なバッテリの状態を監視する発明として、例えば特許文献１に開示された監視装置がある。この監視装置は、ある大きさ以上のバッテリ放電が生じたと判断された場合、前回のバッテリ内部抵抗を算出した時点から、ある大きさ以上のバッテリ液温度の変動があった場合、前回のバッテリ内部抵抗を算出した時点から、ある大きさ以上のバッテリ電圧値の変動があった場合、又は前回のバッテリ内部抵抗を算出した時点から、ある大きさ以上のバッテリ充放又は放電があった場合、バッテリの内部抵抗を算出する。
特開２００７－１８８７６７号公報
　充放電可能なバッテリを搭載した車両においては、車両の使用状態によってバッテリの状態も変化する。例えばエンジンが停止する直前に充電している場合と、エンジンが停止する直前に放電している場合とでバッテリの分極の状態が異なる。特許文献１に開示された監視装置では、分極の状態を考慮していないため、バッテリに分極が発生していると分極の変動によって内部抵抗の測定結果に影響がでるおそれがある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、分極の影響が少ない適切なタイミングでバッテリの内部抵抗の測定を行う技術を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る内部抵抗測定システムは、充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定システムであって、前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得部と、前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得部が取得した電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定部と、前記判定部により測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御部と、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得部が取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定部と、を備える。
　本発明の一態様に係る内部抵抗測定システムにおいては、前記判定部は、前記取得部が取得した電圧値から前記バッテリの開回路電圧を推定し、前記取得部が取得した電圧値が前記開回路電圧から所定範囲内にある場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する構成でもよい。
　本発明の一態様に係る内部抵抗測定システムにおいては、前記判定部は、前記取得部が取得した電圧値の変化率が予め定められた条件を満たしている場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する構成でもよい。
　本発明の一態様に係る内部抵抗測定システムにおいては、前記判定部は、前記取得部が取得した電圧値から前記バッテリの開回路電圧を推定し、前記バッテリの電圧値が前記開回路電圧から所定範囲内となる時刻を前記取得部が取得した電圧値の変化から推定し、推定した時刻を越えた場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する構成でもよい。
　本発明の一態様に係る内部抵抗測定システムにおいては、前記判定部は、前記取得部が取得した電流値が予め定められた条件を満たしている場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する構成でもよい。
　本発明の一態様に係る内部抵抗測定システムにおいては、前記判定部は、前記取得部が取得した電流値の変化率が予め定められた条件を満たしている場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する構成でもよい。
　本発明に係る内部抵抗測定装置は、充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定装置であって、前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得部と、前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得部が取得した電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定部と、前記判定部により測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御部と、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得部が取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定部と、を備える。
　本発明の一態様に係る内部抵抗測定方法は、充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定方法であって、前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得ステップと、前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得ステップで取得した少なくとも電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定ステップと、前記判定ステップにより測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御ステップと、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得ステップで取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定ステップと、を備える。
　本発明によれば、分極の影響が少ない適切なタイミングでバッテリの内部抵抗の測定を行うことができる。
図１は、実施形態に係る車両の電源系統を示す図である。 図２は、内部抵抗測定装置の構成の一例を示すブロック図である。 図３は、制御部において実現する機能の構成を示す機能ブロック図である。 図４は、制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、バッテリの電圧変化の一例を示すグラフである。 図７は、バッテリの電圧変化の一例を示すグラフである。 図８は、バッテリの電圧変化の一例を示すグラフである。 図９は、第２実施形態に係る制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、バッテリの電圧の変化率の一例を示すグラフである。 図１１は、第３実施形態に係る制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、バッテリの電圧変化の一例を示すグラフである。 図１３は、第４実施形態に係る制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、バッテリから流れる電流の変化の一例を示すグラフである。 図１５は、バッテリから流れる電流の変化の一例を示すグラフである。 図１６は、第４実施形態の変形例に係る制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図１７は、バッテリから流れる電流の変化率の一例を示すグラフである。 図１８は、内部抵抗測定システムの他の実施形態の構成を示すブロック図である。 図１９は、内部抵抗測定システムの他の実施形態の構成を示すブロック図である。 図２０は、内部抵抗測定システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
　以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素については適宜同一の符号を付している。
［第１実施形態］
（第１実施形態の構成）
　図１は、本発明の実施形態に係る車両２の電源系統を示す図である。バッテリ２０は、電解液を有する充電可能な電池であり、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、又はニッケル水素電池等によって構成されている。バッテリ２０は、オルタネータ２５によって充電され、スタータモータ２７を駆動するとともに、負荷２８に電力を供給する。スタータモータ２７は、例えば、直流電動機によって構成され、バッテリ２０から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン２６を始動する。エンジン２６は、例えば、ガソリンエンジン、及びディーゼルエンジン等のレシプロエンジン、又はロータリーエンジン等によって構成されている。エンジン２６は、スタータモータ２７によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し、車両２Ａに推進力を与えるとともに、オルタネータ２５を駆動する。発電機としてのオルタネータ２５は、エンジン２６によって駆動されて交流電力を発生し、発生した交流電力を整流回路によって直流電力に変換してバッテリ２０を充電する。負荷２８は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、シートヒータ、イグニッションコイル、カーオーディオ、及びカーナビゲーション等によって構成され、バッテリ２０から供給される電力によって動作する。
　また、車両２は、車両２の駆動系の主要な制御を司る上位装置であるＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）３、バッテリ２０の内部抵抗を測定する内部抵抗測定システムとしての内部抵抗測定装置１、電圧センサ２１、電流センサ２２、温度センサ２３、及び放電回路２４を有している。
　電圧センサ２１、電流センサ２２、及び温度センサ２３は、バッテリ２０の内部抵抗を測定するために用いられるセンサである。電圧センサ２１は、バッテリ２０の端子電圧を測定し、測定した電圧を示す信号を内部抵抗測定装置１へ出力する。電流センサ２２は、バッテリ２０の充電電流及び放電電流を測定し、測定した電流を示す信号を内部抵抗測定装置１へ出力する。温度センサ２３は、バッテリ２０の電解液又はバッテリ２０の周囲の温度を測定し、測定した温度を示す信号を制御部１０へ出力する。
　放電回路２４は、バッテリ２０の内部抵抗を測定するために用いられる回路である。放電回路２４は、例えば、半導体スイッチと抵抗素子とが直列接続されて構成された回路であり、内部抵抗測定装置１からの制御に応じて半導体スイッチをオン／オフすることでバッテリ２０を放電させる。なお、放電回路２４は、バッテリ２０を所定の（例えば矩形波状の）パターンで放電させることもできる。所定のパターンは、例えば放電を所定回数行うパターンも含む。
　内部抵抗測定装置１は、バッテリ２０からの放電を所定のパターンで行ったときに電圧センサ２１、電流センサ２２、温度センサ２３から出力される信号を取得し、取得した信号に基づいてバッテリ２０の内部抵抗を測定する。なお、内部抵抗測定装置１、電圧センサ２１、電流センサ２２、温度センサ２３、及び放電回路２４を別々の構成とするのではなく、これらの一部または全てをまとめた構成を内部抵抗測定装置としてもよい。
　図２は、内部抵抗測定装置１の構成の一例を示すブロック図である。内部抵抗測定装置１は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）１０ｂ、及びＲＡＭ（Random　Access　Memory）１０ｃを含む制御部１０、記憶部１１、通信部１２、インターフェース１３、及びバス１４、を有している。なお、制御部１０は、ＣＰＵ１０ａの代わりに、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、または、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）等によって構成するようにしてもよい。
　バス１４は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ、記憶部１１、通信部１２、及びインターフェース１３を相互に接続し、これらの間で情報の授受を可能とするための信号線群である。通信部１２は、ＥＣＵ３との間で通信を行い、各種情報の授受を行なう。インターフェース１３は、電圧センサ２１、電流センサ２２、及び温度センサ２３から供給される信号をデジタル信号に変換して取得するとともに、放電回路２４を制御する制御信号を出力する。記憶部１１は、不揮発性メモリによって構成され、例えば、後述する各種閾値を記憶する。
　ＲＯＭ１０ｂは、不揮発性の半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、ＣＰＵ１０ａがプログラム１０ｂａを実行する際に生成されるデータや、電圧センサ２１、電流センサ２２、及び温度センサ２３の測定結果、これらの測定結果を用いてＣＰＵ１０ａにより算出される各種の値を記憶する。
　ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。制御部１０の機能は、ＣＰＵ１０ａがＲＯＭ１０ｂからプログラム１０ｂａを読み出して実行することで、機能部として実現される。なお、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａは、例えば、ＥＣＵ３を経由したクラウドサーバとの通信等の公知の手法により書換可能になっていてもよい。
　図３は、ＣＰＵ１０ａがプログラム１０ｂａを実行することにより制御部１０において実現する機能の構成を示す機能ブロック図である。制御部１０においては、取得部１０１、判定部１０２、放電制御部１０３、及び測定部１０４が実現する。
　取得部１０１は、電圧センサ２１、電流センサ２２、及び温度センサ２３から出力されてインターフェース１３が取得した信号が示すバッテリ２０の電圧値、バッテリ２０から流れる電流の電流値、バッテリ２０の温度を取得する。
　判定部１０２は、エンジン２６が停止してオルタネータ２５が停止しているときに取得部１０１が取得した物理量に基づいて、バッテリ２０の内部抵抗の測定の可否を測定の事前に判定する。判定部１０２は、例えば、バッテリ２０の開回路電圧（ＯＣＶ：Open　Circuit　Voltage）を推定し、推定した開回路電圧（ＯＣＶ）に対してバッテリ２０の電圧が所定の条件を満たしている場合には、バッテリ２０の内部抵抗を測定可能と判定し、推定した開回路電圧（ＯＣＶ）に対してバッテリ２０の電圧が所定の条件を満たしていない場合には、バッテリ２０の内部抵抗の測定が不可であると判定する。
　なお、開回路電圧（ＯＣＶ）については、例えば特許第４７８５０５６号公報に開示されている近似式を用いる方法で推定することができる。また、開回路電圧（ＯＣＶ）については、エンジン２６の起動時に電圧センサ２１が測定したバッテリ２０の端子間電圧、又は電圧センサ２１で周期的に測定してＲＡＭ１０ｃに記憶されたバッテリ２０の最新の端子間電圧を開回路電圧（ＯＣＶ）と推定してもよい。また、エンジン２６の起動時に最も近いタイミングで測定された端子間電圧、すなわちエンジン２６の起動直前に測定されたバッテリ２０の端子間電圧に基づいて開回路電圧（ＯＣＶ）を推定してもよい。
　放電制御部１０３は、判定部１０２がバッテリ２０の内部抵抗の測定を可能と判定した場合、バッテリ２０からの放電が所定のパターンで行われるように放電回路２４を制御する。
　測定部１０４は、放電回路２４によってバッテリ２０からの放電を所定のパターンで行ったときに取得部１０１が取得したバッテリ２０の電圧値、及び電流値を用いてバッテリ２０の内部抵抗を測定する。バッテリ２０の内部抵抗は、例えば、制御部１０が放電回路２４を制御してバッテリ２０からの放電が所定のパターンで行われ、放電を所定のパターンで行ったときのバッテリ２０の電圧および電流の変化を、電圧センサ２１および電流センサ２２によって測定し、測定結果から内部抵抗を算出することにより得られる。バッテリ２０からの放電を所定のパターンで行って内部抵抗値を算出する方法としては、例えば特許第３９６０９９８号公報に開示されている方法や特許第４４９４９０４号公報に開示されている方法などがあるが、他の公知の方法で算出してもよい。
（第１実施形態の動作例）
　次に本実施形態の動作例について説明する。図４は、制御部１０がバッテリ２０の内部抵抗を測定するときに実行する処理の流れを示すフローチャートである。制御部１０は、図４に示す処理を例えば予め定められた周期や予め定められたタイミングで実行する。
　まず制御部１０は、エンジン２６が停止しているか判断する（ステップＳ１０１）。制御部１０は、エンジン２６が停止しているかの判定については、例えば通信部１２を介してエンジン２６の状態をＥＣＵ３に問い合わせる。制御部１０は、ＥＣＵ３からイグニッションオフとの応答を得た場合には、エンジン２６が停止している状態であると判定し（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１０２へ進む。制御部１０は、ＥＣＵ３からイグニッションオンとの応答を得た場合には、エンジン２６が停止していない状態であると判定し（ステップＳ１０１でＮＯ）、図４の処理を終了する。なお、ＥＣＵ３は、車両２がハイブリッド車である場合、エンジン２６と電動モータが作動していない状態を停止状態とし、車両２が電気自動車である場合、電動モータが作動していない状態を停止状態としてもよい。
　制御部１０は、バッテリ２０の開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みであるかステップＳ１０２で判断する。制御部１０は、バッテリ２０の開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みである場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、電圧センサ２１での電圧の測定結果と、電流センサ２２での電流の測定結果を取得して記録し（ステップＳ１０４）、処理の流れをステップＳ１０５へ移す。ステップＳ１０４は、取得ステップの一例である。
　制御部１０は、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みではない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定する処理を実行する（ステップＳ１０３）。ここで、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定する処理の流れを、図５を用いて説明する。図５は、制御部１０が開回路電圧（ＯＣＶ）を推定する処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御部１０は、電圧センサ２１の測定結果と、電流センサ２２の測定結果を取得して記録する（ステップＳ２０１）。次に制御部１０は、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定する処理を開始してから所定時間が経過したか判断する（ステップＳ２０２）。制御部１０は、この所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、所定の流れをステップＳ２０１へ戻す。
　制御部１０は、この所定時間が経過している場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、ステップＳ２０１で記録した電圧と、図５の処理を開始してからの経過時間である測定時間とを用いて所定の電圧特性式でフィッティングの計算を行い、開回路電圧（ＯＣＶ）を算出する。なお、ステップＳ２０３での開回路電圧（ＯＣＶ）の算出については、例えば、特許第４７８５０５６号公報に開示されている方法で算出することができる。
　図４に戻り、制御部１０は、ステップＳ１０３又はステップＳ１０４の後、バッテリ２０の分極の状態が充電分極であるか判断する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部１０は、電圧センサ２１で測定された測定電圧が推定した開回路電圧（ＯＣＶ）より高い場合には充電分極であると判断し（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、電圧センサ２１で測定された測定電圧が推定した開回路電圧（ＯＣＶ）より低い場合には放電分極であると判断する（ステップＳ１０５でＮＯ）。
　制御部１０は、バッテリ２０が充電分極の状態にあると判断した場合、電圧センサ２１で測定した測定電圧が推定した開回路電圧（ＯＣＶ）と予め定められた閾値ａ１との加算結果以下であるか判断する（ステップＳ１０６）。制御部１０は、測定電圧≦開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１ではない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、処理の流れをステップＳ１０２へ戻す。制御部１０は、測定電圧≦開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１である場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ステップＳ１０８へ処理の流れを移す。ステップＳ１０８の処理については後述する。
　制御部１０は、バッテリ２０が充電分極の状態ではないと判断した場合、即ち、バッテリ２０が放電分極の状態にあると判断した場合、電圧センサ２１で測定された測定電圧が推定した開回路電圧（ＯＣＶ）と予め定められた閾値ａ２との差以上であるか判断する（ステップＳ１０７）。制御部１０は、測定電圧≧開回路電圧（ＯＣＶ）－閾値ａ２ではない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、処理の流れをステップＳ１０２へ戻す。制御部１０は、測定電圧≧開回路電圧（ＯＣＶ）－閾値ａ２である場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、ステップＳ１０８へ処理の流れを移す。ステップＳ１０３～ステップＳ１０７の処理は、判定ステップの一例である。
　ステップＳ１０８で制御部１０は、バッテリ２０からの放電が所定のパターンで行われるように放電回路２４を制御し、バッテリ２０の内部抵抗を測定する。ここで制御部１０は、放電回路２４によってバッテリ２０からの放電を所定のパターンで行っているときに取得部１０１が取得したバッテリ２０の電圧値、及び電流値を用いてバッテリ２０の内部抵抗値を算出する。ステップＳ１０８で、放電回路２４を制御するステップは、放電制御ステップの一例であり、内部抵抗値を算出するステップは、バッテリ２０の内部抵抗を測定する測定ステップの一例である。
　なお、制御部１０は、算出した内部抵抗値に基づいてバッテリ２０の状態を検知してもよい。また、制御部１０は、バッテリ２０の内部抵抗や状態の検知結果をＥＣＵ３へ通知してもよい。バッテリ２０の内部抵抗や状態の検知結果を取得したＥＣＵ３は、例えば、取得した結果に基づいてバッテリ２０の状態を計器パネルで報知してもよい。バッテリ２０の状態の報知については、計器パネルでの報知に限定されるものではなく、例えば、アラーム音や音声であってもよい。また、これらの報知は、車両２においてアクセサリー電源がオンとなったタイミングや、イグニッションオンのタイミングでおこなってもよい。
　図６は、バッテリ２０の電圧の変化の一例を示すグラフである。図６に示すグラフの線Ｌ１１は、車両２を停車させた後、負荷２８の駆動を止めてからエンジン２６を停止させたあとの電圧変化の一例であり、バッテリ２０が充電分極の状態のときの電圧の変化を示している。図６に示すグラフの線Ｌ１２は、エンジン２６停止後にしばらくルームランプやヘッドライトを点灯させてからループランプやヘッドライトを消灯させたときの電圧変化の一例であり、バッテリ２０が放電分極の状態のときの電圧の変化を示している。
　前述の処理によれば、制御部１０は、バッテリ２０が充電分極の状態にある場合、線Ｌ１１でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となった時間ｔ１１以降にバッテリ２０の内部抵抗の測定を行なう。また、制御部１０は、バッテリ２０が放電分極の状態にある場合、線Ｌ１２でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）－閾値ａ２以上となった時間ｔ１２以降に内部抵抗の測定を行なう。
　バッテリ２０の内部抵抗の測定前においてバッテリ２０が充電分極と放電分極のいずれの状態にあっても、制御部１０は、バッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となって分極による電圧の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。また、線Ｌ１１と線Ｌ１２で示すように車両２の使用状況が異なることによりバッテリ２０の電圧の変化が異なっていても、制御部１０は、バッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となって分極による電圧の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
　図７は、エンジン２６が停止した後のバッテリ２０の電圧の変化の一例を示す図である。図７に示すグラフの線Ｌ２１、線Ｌ２２、及び線Ｌ２３は、バッテリ２０が充電分極の状態のときの電圧の変化を示しており、線Ｌ２２は、線Ｌ２３の電圧変化のバッテリ２０より充電電圧が高いバッテリ２０での電圧変化を示し、線Ｌ２１は、線Ｌ２２の電圧変化のバッテリ２０より充電電圧が高いバッテリ２０での電圧変化を示している。
　前述の処理によれば、バッテリ２０の電圧変化が線Ｌ２１の場合、線Ｌ２１でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となった時間ｔ２１以降に内部抵抗の測定を行ない、バッテリ２０の電圧変化が線Ｌ２２の場合、線Ｌ２２でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となった時間ｔ２２以降に内部抵抗の測定を行う。また、前述の処理によれば、バッテリ２０の電圧変化が線Ｌ２３の場合、線Ｌ２３でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となった時間ｔ２３以降に内部抵抗の測定を行う。
　図７に示すようにバッテリ２０の充電電圧が異なっていても、制御部１０は、バッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となって分極による電圧の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
　図８は、温度の違いによるバッテリ２０の電圧の変化の一例を示す図である。図８に示すグラフの線Ｌ３１及び線Ｌ３２は、バッテリ２０が充電分極の状態のときの電圧の変化を示しており、線Ｌ３１は、バッテリ２０が高温のときの電圧変化を示し、線Ｌ３２は、バッテリ２０が低温のときの電圧変化を示している。前述の処理によれば、バッテリ２０が高温で電圧変化が線Ｌ３１の場合、線Ｌ３１でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となった時間ｔ３１以降に内部抵抗の測定を行ない、バッテリ２０が低温で電圧変化が線Ｌ３２の場合、線Ｌ３２でバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となった時間ｔ３２以降に内部抵抗の測定を行う。
　図８に示すように分極の解消に影響があるバッテリ２０の温度が異なっていても、制御部１０は、バッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となって分極による電圧の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
［第２実施形態］
　次に本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、バッテリ２０の内部抵抗の測定を開始するか否かの判定方法が第１実施形態と異なり、ハードウェア構成は第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態との相違点について説明する。
　第２実施形態に係る判定部１０２は、エンジン２６が停止してオルタネータ２５が停止しているときに取得部１０１が取得した電圧値の変化率が予め定められた条件を満たしている場合、バッテリ２０の内部抵抗を測定可能と判定する。
　図９は、第２実施形態に係る制御部１０がバッテリ２０の内部抵抗を測定するときに実行する処理の流れを示すフローチャートである。制御部１０は、図９に示す処理を例えば予め定められた周期や予め定められたタイミングで実行する。
　まず制御部１０は、ステップＳ１０１と同じく、エンジン２６が停止しているか判断する（ステップＳ３０１）。制御部１０は、ステップＳ３０１でエンジン２６が停止している状態ではないと判定した場合（ステップＳ３０１でＮＯ）、図９の処理を終了する。制御部１０は、ステップＳ３０１でエンジン２６が停止している状態であると判定した場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、ステップＳ３０２へ進む。
　制御部１０は、ステップＳ３０２で電圧センサ２１の測定結果と、電流センサ２２の測定結果を取得して記録する。次に制御部１０は、記録した電圧の変化率を算出する（ステップＳ３０３）。ここで制御部１０は、例えば、電圧の最新の測定結果をＶｎ、電圧の最新の測定結果より一つ前の測定結果をＶｎ―１、Ｖｎ―１を測定してからＶｎを測定するまでの経過時間をｄｔ、Ｖｎ－Ｖｎ―１＝ｄｖとした場合、変化率＝ｄｖ／ｄｔとする。
　次に制御部１０は、ｄｖ／ｄｔ＜０であるか判断する（ステップＳ３０４）。制御部１０は、ｄｖ／ｄｔ＜０である場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、ｄｖ／ｄｔが予め定められた閾値ｂ２以上であるか判断する（ステップＳ３０５）。制御部１０は、ｄｖ／ｄｔが閾値ｂ２以上ではない場合（ステップＳ３０５でＮＯ）、処理の流れをステップＳ３０２へ戻す。制御部１０は、ｄｖ／ｄｔが閾値ｂ２以上である場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ３０７でステップＳ１０８と同様にバッテリ２０の内部抵抗を測定する。
　また、制御部１０は、ｄｖ／ｄｔ＜０ではない場合（ステップＳ３０４でＮＯ）、ｄｖ／ｄｔが予め定められた閾値ｂ１以下であるか判断する（ステップＳ３０６）。制御部１０は、ｄｖ／ｄｔが閾値ｂ１以下ではない場合（ステップＳ３０６でＮＯ）、処理の流れをステップＳ３０２へ戻す。制御部１０は、ｄｖ／ｄｔが閾値ｂ１以下である場合（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、ステップＳ３０７でステップＳ１０８と同様にバッテリ２０の内部抵抗を測定する。
　図１０は、バッテリ２０の電圧の変化率の一例を示す図である。図１０に示すグラフの線Ｌ４１は、バッテリ２０が充電分極の状態のときの電圧の変化率を示しており、図１０に示すグラフの線Ｌ４２は、バッテリ２０が放電分極の状態のときの電圧の変化率を示している。
　前述の処理によれば、制御部１０は、バッテリ２０が充電分極の状態にある場合、線Ｌ４１でバッテリ２０の電圧の変化率が閾値ｂ２以下となった時間ｔ４１以降に内部抵抗の測定を行なう。また、制御部１０は、バッテリ２０が放電分極の状態にある場合、線Ｌ４２でバッテリ２０の電圧の変化率が閾値ｂ１以上となった時間ｔ４２以降に内部抵抗の測定を行なう。
　このように第２実施形態においては、バッテリ２０が充電分極と放電分極のいずれの状態にあっても、制御部１０は、分極が解消されてバッテリ２０の電圧の変化率が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
［第３実施形態］
　次に本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、バッテリ２０の内部抵抗の測定を開始するか否かの判定方法が第１実施形態と異なり、ハードウェア構成は第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態との相違点について説明する。
　第３実施形態に係る判定部１０２は、取得部１０１が取得した電圧値に基づいて、バッテリ２０の電圧値が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となる時刻を推定し、時刻が推定した時刻を越えた場合、バッテリ２０の内部抵抗を測定可能と判定する。
　図１１は、第３実施形態に係る制御部１０がバッテリ２０の内部抵抗を測定するときに実行する処理の流れを示すフローチャートである。制御部１０は、図１１に示す処理を例えば予め定められた周期や予め定められたタイミングで実行する。
　まず制御部１０は、ステップＳ１０１と同じく、エンジン２６が停止しているか判断する（ステップＳ４０１）。制御部１０は、ステップＳ４０１でエンジン２６が停止している状態ではないと判定した場合（ステップＳ４０１でＮＯ）、図１１の処理を終了する。制御部１０は、ステップＳ４０１でエンジン２６が停止している状態であると判定した場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、ステップＳ４０２へ進む。
　制御部１０は、ステップＳ４０２でバッテリ２０の開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みであるか判断する。制御部１０は、バッテリ２０の開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みである場合（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、処理の流れをステップＳ４０５へ移す。
　制御部１０は、バッテリ２０の開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みではない場合（ステップＳ４０２でＮＯ）、内部抵抗の測定の測定開始時刻を設定する（ステップＳ４０４）。ここで制御部１０は、例えば、バッテリ２０の分極の状態が充電分極である場合、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定するときに記録した電圧の時間変化に基づいてバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下になる時刻を推定し、推定した時刻を測定開始時刻に設定する。また、制御部１０は、バッテリ２０の分極の状態が放電分極である場合、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定するときに記録した電圧の時間変化に基づいてバッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）－閾値ａ２以上になる時刻を推定し、推定した時刻を測定開始時刻に設定する。
　次に制御部１０は、現在時刻がステップＳ４０４で設定した測定開始時刻以降であるか判断する（ステップＳ４０５）。制御部１０は、現在時刻が測定開始時刻より前である場合（ステップＳ４０５でＮＯ）、ステップＳ４０２へ処理の流れを戻す。なお、制御部１０は、ステップＳ４０５でＮＯと判断した場合、時刻が測定開始時刻以降となるまでステップＳ４０５の処理を繰り返し行うようにしてもよい。
　制御部１０は、現在時刻が測定開始時刻以降である場合（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、ステップＳ４０６でステップＳ１０８と同様にバッテリ２０の内部抵抗を測定する。
　図１２は、バッテリ２０の電圧の変化の一例を示す図である。図１２に示すグラフの線Ｌ５１は、バッテリ２０が充電分極の状態のときの電圧の変化を示している。前述の処理によれば、制御部１０は、バッテリ２０が充電分極の状態にある場合、線Ｌ５１でバッテリ２０の電圧の変化が開回路電圧（ＯＣＶ）＋閾値ａ１以下となる時刻ｔ５２を測定開始時刻とする。制御部１０は、時刻ｔ５２より前の時刻ｔ５１の時点においては、内部抵抗の測定を行わず、時刻ｔ５２を過ぎると内部抵抗の測定を行う。
　第３実施形態においても、制御部１０は、バッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となって分極による電圧の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
［第４実施形態］
　次に本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態においては、バッテリ２０の内部抵抗の測定を開始するか否かの判定方法が異なり、ハードウェア構成は第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、第１実施形態との相違点について説明する。
　第４実施形態に係る判定部１０２は、エンジン２６が停止してオルタネータ２５が停止しているときに取得部１０１が取得した電流値が予め定められた条件を満たしている場合、バッテリ２０の内部抵抗を測定可能と判定する。
　図１３は、第４実施形態の制御部１０がバッテリ２０の内部抵抗を測定するときに実行する処理の流れを示すフローチャートである。制御部１０は、図１３に示す処理を例えば予め定められた周期や予め定められたタイミングで実行する。
　まず制御部１０は、ステップＳ１０１と同じく、エンジン２６が停止しているか判断する（ステップＳ５０１）。制御部１０は、ステップＳ５０１でエンジン２６が停止している状態ではないと判定した場合（ステップＳ５０１でＮＯ）、図１３の処理を終了する。制御部１０は、ステップＳ５０１でエンジン２６が停止している状態であると判定した場合（ステップＳ５０１でＹＥＳ）、ステップＳ５０２へ進む。
　制御部１０は、ステップＳ５０２で電圧センサ２１の測定結果と、電流センサ２２の測定結果を取得して記録する（ステップＳ５０２）。制御部１０は、ステップＳ５０２で記録した最新の電流値Ｉｎｅｗが予め定められた閾値Ｉｔｈ以上であるか判断する（ステップＳ５０３）。制御部１０は、電流値Ｉｎｅｗ≧閾値Ｉｔｈではない場合（ステップＳ５０３でＮＯ）、処理の流れをステップＳ５０２へ戻す。制御部１０は、電流値Ｉｎｅｗ≧閾値Ｉｔｈである場合（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、ステップＳ５０４でステップＳ１０８と同様にバッテリ２０の内部抵抗を測定する。
　図１４は、エンジン２６が停止した後にバッテリ２０から流れる電流の変化の一例を示す図である。なお、図１４に示すグラフにおいては、バッテリ２０が放電しているときの電流の電流値をマイナスとしている。前述の処理によれば、図１４に示したように電流が変化した場合、バッテリ２０から流れる電流の電流値が閾値Ｉｔｈ未満の場合、内部抵抗の測定を行わず、バッテリ２０から流れる電流の電流値が閾値Ｉｔｈ以上となった時間ｔ６１以降に内部抵抗の測定を行う。
　第４実施形態においては、制御部１０は、バッテリ２０から流れる電流が少なく電流の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
　図１５は、エンジン２６が停止した後にバッテリ２０から流れる電流の変化の一例を示す図である。図１５に示すグラフの線Ｌ７１、線Ｌ７２、及び線Ｌ７３は、それぞれ異なる車種でバッテリ２０から流れる電流の変化を示している。前述の処理によれば、バッテリ２０から流れる電流の変化が線Ｌ７１の車種の場合、線Ｌ７１で電流値が閾値Ｉｔｈ以下となった時間ｔ２１以降に内部抵抗の測定を行ない、バッテリ２０から流れる電流の変化が線Ｌ７２の車種の場合、線Ｌ７２で電流値が閾値Ｉｔｈ以下となった時間ｔ７２以降に内部抵抗の測定を行う。また、前述の処理によれば、バッテリ２０から流れる電流の変化が線Ｌ７３の車種の場合、線Ｌ７３で電流値が閾値Ｉｔｈ以下となった時間ｔ７３以降に内部抵抗の算出を行う。
　このように車種によってバッテリ２０から流れる電流の変化のパターンが異なっていても、制御部１０は、バッテリ２０から流れる電流の電流値が閾値Ｉｔｈ以下となって電流の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
　なお、第４実施形態においては、バッテリ２０の内部抵抗の測定を行うか否かをバッテリ２０から流れる電流の電流値と、この電流値の変化率を用いて判断してもよい。図１６は、第４実施形態の変形例に係る制御部１０がバッテリ２０の内部抵抗を測定するときに実行する処理の流れを示すフローチャートである。制御部１０は、図１６に示す処理を例えば予め定められた周期や予め定められたタイミングで実行する。
　まず制御部１０は、ステップＳ１０１と同じく、エンジン２６が停止しているか判断する（ステップＳ６０１）。制御部１０は、ステップＳ６０１でエンジン２６が停止している状態ではないと判定した場合（ステップＳ６０１でＮＯ）、図１６の処理を終了する。制御部１０は、ステップＳ６０１でエンジン２６が停止している状態であると判定した場合（ステップＳ６０１でＹＥＳ）、ステップＳ６０２へ進む。
　制御部１０は、ステップＳ６０２で電圧センサ２１での測定結果と、電流センサ２２の測定結果を取得して記録する。次に制御部１０は、記録した電流値の変化率を算出する（ステップＳ６０３）。ここで制御部１０は、例えば、電流値の最新の測定結果をＩｎ、電流値の最新の測定結果より一つ前の測定結果をＩｎ―１、Ｉｎ―１を測定してからＩｎを測定するまでに経過した時間をｄｔ、Ｉｎ－Ｉｎ－Ｉ＝ｄｉとした場合、変化率＝ｄｉ／ｄｔとする。
　次に制御部１０は、ステップＳ６０２で記録した最新の電流値Ｉｎｅｗが閾値Ｉｔｈ以上であるか判断する（ステップＳ６０４）。制御部１０は、電流値Ｉｎｅｗ≧閾値Ｉｔｈではない場合（ステップＳ６０４でＮＯ）、処理の流れをステップＳ６０２へ戻す。制御部１０は、電流値Ｉｎｅｗ≧閾値Ｉｔｈである場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、ｄｉ／ｄｔが予め定められた閾値ｄｉｔｈ以下であるか判断する（ステップＳ６０５）。制御部１０は、ｄｉ／ｄｔが閾値ｉｔｈ以下ではない場合（ステップＳ６０５でＮＯ）、ステップＳ６０２へ処理の流れを戻す。制御部１０は、ｄｉ／ｄｔが閾値ｉｔｈ以下である場合（ステップＳ６０５でＹＥＳ）、ステップＳ６０６でステップＳ１０８と同様にバッテリ２０の内部抵抗を測定する。
　図１７は、バッテリ２０から流れる電流の変化率の一例を示す図である。前述の処理によれば、制御部１０は、バッテリ２０から流れる電流の変化率が閾値ｄｉｔｈを超えている時間ｔ８１や時間ｔ８２の時点では内部抵抗の測定を行わず、バッテリ２０から流れる電流の変化率が閾値ｄｉｔｈ以下となった時間ｔ８３以降に内部抵抗の測定を行なう。
　第４実施形態の変形例においては、制御部１０は、バッテリ２０から流れる電流の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
［他の実施形態］
　上述した実施形態においては、車両２が備える内部抵抗測定装置１が、バッテリ２０の内部抵抗の測定を行っているが、バッテリ２０の内部抵抗の測定をＥＣＵ３が行う構成としてもよい。図１８は、内部抵抗測定システムの他の実施形態の構成を示すブロック図である。
　内部抵抗測定装置の一例としてのＥＣＵ３は、制御部３０、記憶部３１、インターフェース３３、及び図示省略したバスを有している。制御部３０は、制御部１０と同様にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。なお、制御部３０は、ＣＰＵの代わりに、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、または、ＡＳＩＣ等によって構成するようにしてもよい。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶部３１、及びインターフェース３３は、バスにより相互に接続され、これらの間で情報の授受を行なう。記憶部３１は、不揮発性メモリによって構成され、前述の各種閾値を記憶する。
　制御部３０の機能は、ＣＰＵがＲＯＭからプログラムを読み出して実行することで、機能部として実現される。ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、制御部３０においては、取得部３０１、判定部３０２、放電制御部３０３、及び測定部３０４が実現する。
　取得部３０１は、電圧センサ２１、電流センサ２２、及び温度センサ２３から出力されてインターフェース３３が取得した信号が示すバッテリ２０の電圧値、バッテリ２０から流れる電流の電流値、バッテリ２０の温度を取得する。
　判定部３０２は、エンジン２６が停止してオルタネータ２５が停止しているときに取得部３０１が取得した物理量に基づいて、バッテリ２０の内部抵抗の測定の可否を判定部１０２と同様に判定する。
　放電制御部３０３は、判定部３０２がバッテリ２０の内部抵抗の測定を可能と判定した場合、バッテリ２０からの放電が所定のパターンで行われるように、放電回路２４を制御する。
　測定部３０４は、放電回路２４によってバッテリ２０からの放電を所定のパターンで行っているときに取得部３０１が取得したバッテリ２０の電圧値、及び電流値を用いてバッテリ２０の内部抵抗を測定部１０４と同様に測定する。
　この構成においても、制御部３０が第１実施形態から第４実施形態のいずれかの処理を実行することにより、分極による電圧の変動が小さくなってからバッテリ２０の内部抵抗の測定するため、内部抵抗を精度良く測定することができる。
　また、本発明においては、バッテリ２０の内部抵抗の測定を通信ネットワークに接続されたサーバ装置が行う構成としてもよい。図１９は、内部抵抗測定システムの他の実施形態の構成を示すブロック図である。
　通信インターフェース５は、通信ネットワーク１０００を介して無線通信を行なうインターフェースであり、内部抵抗測定装置１に接続されている。内部抵抗測定装置１は、通信インターフェース５を介して通信ネットワーク１０００に接続し、サーバ装置４と情報の授受を行なう。
　サーバ装置４は、制御部４０、記憶部４１、通信部４２、ユーザインターフェース４３、及び図示省略したバスを有している。制御部４０は、制御部１０と同様にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶部４１、通信部４２、及びユーザインターフェース４３は、バスにより相互に接続され、これらの間で情報の授受を行なう。通信部４２は、通信ネットワーク１０００を介して内部抵抗測定装置１との間で通信を行い、内部抵抗測定装置１との間で情報の授受を行なう。記憶部４１は、ハードディスク装置等の記憶媒体を有し、前述の各種閾値を記憶する。ユーザインターフェース４３は、情報の入力を行なうためのマウスやキーボードや、情報の表示を行なうためのディスプレイ装置を有する。なお、サーバ装置４は、ユーザインターフェース４３を有していない構成であってもよい。
　制御部４０の機能は、ＣＰＵがＲＯＭからプログラムを読み出して実行することで、機能部として実現される。ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、制御部４０においては、取得部４０１、判定部４０２、放電制御部４０３、及び測定部４０４が実現する。
　取得部４０１は、取得部１０１が取得して内部抵抗測定装置１から送信された電圧値、電流値、及び温度を、通信部４２を介して取得する。
　判定部４０２は、エンジン２６が停止してオルタネータ２５が停止しているときに取得部１０１が取得した物理量に基づいて、バッテリ２０の内部抵抗の測定の可否を判定部１０２と同様に判定する。
　放電制御部４０３は、判定部４０２がバッテリ２０の内部抵抗の測定を可能と判定した場合、バッテリ２０からの放電が所定のパターンで行われるように指示する放電指示を内部抵抗測定装置１へ送信する。
　測定部４０４は、放電指示に応じて制御部１０が放電回路２４を制御し、放電回路２４によってバッテリ２０からの放電を所定のパターンで行っているときに取得部１０１が取得したバッテリ２０の電圧値、及び電流値を内部抵抗測定装置１から取得し、取得した電圧値、及び電流値を用いてバッテリ２０の内部抵抗を測定部１０４と同様に測定する。
　図２０は、図１９に示した構成の内部抵抗測定システムの動作を説明するためのシーケンス図である。内部抵抗測定装置１は、エンジン２６が停止している場合、予め定められた周期で取得部１０１が取得した電圧値及び電流値を、通信インターフェース５を介してサーバ装置４へ送信する（ステップＳ１１）。
　サーバ装置４は、内部抵抗測定装置１から送信された電圧値及び電流値を取得する。サーバ装置４は、開回路電圧（ＯＣＶ）を推定済みではない場合、第１実施形態に係る内部抵抗測定装置１と同様に開回路電圧（ＯＣＶ）を推定する（ステップＳ１２）。次にサーバ装置４は、ステップＳ１０５からステップＳ１０７と同様の処理により、内部抵抗の測定の可否の判定を行う（ステップＳ１３）。サーバ装置４は、内部抵抗の測定が不可であると判定した場合、次に内部抵抗測定装置１から送信される電圧値及び電流値を取得し（ステップＳ１４）、取得した電圧値と推定した開回路電圧（ＯＣＶ）とに基づいて内部抵抗の測定の可否の判定を行う（ステップＳ１５）。
　サーバ装置４は、内部抵抗の測定が可能であると判定した場合、放電指示を内部抵抗測定装置１へ送信する（ステップＳ１６）。内部抵抗測定装置１は、放電指示に応じてバッテリ２０からの放電が所定のパターンで行われるように放電回路２４を制御する（ステップＳ１７）。また、内部抵抗測定装置１は、放電回路２４によってバッテリ２０からの放電を所定のパターンで行っているときに取得部１０１が取得したバッテリ２０の電圧値及び電流値を取得し（ステップＳ１８）、取得した電圧値及び電流値をサーバ装置４へ送信する（ステップＳ１９）。
　サーバ装置４は、サーバ装置４から送信された電圧値、及び電流値を取得し、取得した電圧値及び電流値に基づいて、測定部１０４と同様にバッテリ２０の内部抵抗を測定する（ステップＳ２０）。サーバ装置４は、内部抵抗の測定結果をＥＣＵ３へ送信する（ステップＳ２１）。
　この構成においても、バッテリ２０の電圧が開回路電圧（ＯＣＶ）から所定範囲内となって分極による電圧の変動が小さくなってから内部抵抗の測定を行うため、内部抵抗を精度良く測定することができる。なお、サーバ装置４で行う処理を通信ネットワーク１０００に接続されたパーソナルコンピュータ等の端末装置が実行するようにしてもよい。また、サーバ装置４は、第２実施形態、第３実施形態、又は第４実施形態の方法で内部抵抗の測定の可否の判定を行うようにしてもよい。
［変形例］
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。上述した各実施形態及び各変形例の構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
　上述した実施形態では、車両２においてエンジン２６のみが駆動力を出力する構成としたが、車両２は、例えば、エンジン２６をアシストする電動モータを具備したハイブリッド車又は電動モータで駆動される電気自動車などの電動車であってもよい。ハイブリッド車又は電気自動車などの電動車の場合、バッテリ２０は、リチウム電池等によって構成される高圧システム（電動モータを駆動するシステム）を起動し、高圧システムがエンジン２６または電動モータを始動する。
　上述した実施形態においては、内部抵抗測定装置１と放電回路２４を車両２が有する構成であるが、モータボート等の船舶、ドローン等の航空機、農業機械、建築機械等の移動体が内部抵抗測定装置１と放電回路２４を有していてもよい。また、内部抵抗測定装置１と放電回路２４を有するものは移動体に限定されるものではなく、ガス、水道、鉄道、通信、電力設備等でバッテリ２０を用いる装置が内部抵抗測定装置１と放電回路２４を有していてもよい。
　本発明においては、内部抵抗の測定の可否の判定について、第１実施形態から第４実施形態の方法のうち、少なくとも２つの方法を組わせてもよい。
　本発明は、内部抵抗測定システム、内部抵抗測定装置及び内部抵抗測定方法に利用することができる。
　１　内部抵抗測定装置
　２　車両
　３　ＥＣＵ
　１０、３０、４０　制御部
　１０ａ　ＣＰＵ
　１０ｂ　ＲＯＭ
　１０ｂａ　プログラム
　１０ｃ　ＲＡＭ
　１１　記憶部
　１２　通信部
　１３　インターフェース
　１４　バス
　２０　バッテリ
　２１　電圧センサ
　２２　電流センサ
　２３　温度センサ
　２４　放電回路
　２５　オルタネータ
　２６　エンジン
　２７　スタータモータ
　２８　負荷
　１０１、３０１、４０１　取得部
　１０２、３０２、４０２　判定部
　１０３、３０３、４０３　放電制御部
　１０４、３０４、４０４　測定部
　１０００　通信ネットワーク

Claims (8)

  1. 　充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定システムであって、
    　前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得部と、
    　前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得部が取得した電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定部と、
    　前記判定部により測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御部と、
    　前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得部が取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定部と、
    　を備える内部抵抗測定システム。
  2. 　前記判定部は、前記取得部が取得した電圧値から前記バッテリの開回路電圧を推定し、前記取得部が取得した電圧値が前記開回路電圧から所定範囲内にある場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する
    　請求項１に記載の内部抵抗測定システム。
  3. 　前記判定部は、前記取得部が取得した電圧値の変化率が予め定められた条件を満たしている場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する
    　請求項１に記載の内部抵抗測定システム。
  4. 　前記判定部は、前記取得部が取得した電圧値から前記バッテリの開回路電圧を推定し、前記バッテリの電圧値が前記開回路電圧から所定範囲内となる時刻を前記取得部が取得した電圧値の変化から推定し、推定した時刻を越えた場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する
    　請求項１に記載の内部抵抗測定システム。
  5. 　前記判定部は、前記取得部が取得した電流値が予め定められた条件を満たしている場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する
    　請求項１に記載の内部抵抗測定システム。
  6. 　前記判定部は、前記取得部が取得した電流値の変化率が予め定められた条件を満たしている場合、前記バッテリの内部抵抗の測定を可能と判定する
    　請求項５に記載の内部抵抗測定システム。
  7. 　充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定装置であって、
    　前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得部と、
    　前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得部が取得した電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定部と、
    　前記判定部により測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御部と、
    　前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得部が取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定部と、
    　を備える内部抵抗測定装置。
  8. 　充電可能なバッテリの内部抵抗を測定する内部抵抗測定方法であって、
    　前記バッテリから流れる電流の電流値と前記バッテリの電圧値を取得する取得ステップと、
    　前記バッテリの充電が停止しているときに前記取得ステップで取得した少なくとも電圧値及び電流値の少なくとも一方に基づいて前記バッテリの内部抵抗の測定の可否を判定する判定ステップと、
    　前記判定ステップにより測定可能と判定された場合、前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われるように前記バッテリを放電させる放電制御ステップと、
    　前記バッテリからの放電が所定のパターンで行われているときに前記取得ステップで取得した電流値と電圧値に基づいて、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定ステップと、
    　を備える内部抵抗測定方法。
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