(57)【要約】【課題】蓄電池群を構成する各蓄電池における計測条件が変化することがなく、ノイズ等の外乱の影響が少ない蓄電池の内部インピーダンス測定方法を提供する。【解決手段】複数の蓄電池が直列接続された蓄電池群の各蓄電池の内部インピーダンスを、交流電流供給手段および交流電圧計側手段を用いて測定する蓄電池の内部インピーダンス測定方法において、前記交流電流供給手段は、蓄電池に接続した際に流れる放電電流の波形が実質的に正弦波状となるものとする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電池が直列接続された蓄電池群の各蓄電池の内部インピーダンスを、交流電流供給手段および交流電圧計側手段を用いて測定する蓄電池の内部インピーダンス測定方法において、
前記交流電流供給手段は、蓄電池に接続した際に流れる放電電流の波形が実質的に正弦波状となるものであることを特徴とする蓄電池の内部インピーダンス測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池の内部インピーダンスを測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の蓄電池が直列接続された蓄電池群の各蓄電池の内部インピーダンスを測定する方法として、いわゆる交流４端子法が知られている。
【０００３】
交流４端子法とは、内部インピーダンス計測対象の蓄電池に交流電流を流し、その際の発生起電力を求めることにより蓄電池の内部インピーダンスを計測するものである。
【０００４】
交流４端子法による蓄電池の内部インピーダンス測定の原理図を図３に示す。図３において、１は蓄電池、２は蓄電池群、３は交流電流供給手段、４は交流電圧計測手段であり、蓄電池１と並列に交流電流供給手段３および交流電圧計測手段４が接続されている。
【０００５】
ところで、蓄電池の内部インピーダンスの値は、一般に１０ｍΩ以下であることが多いが、特に容量の大きな蓄電池では１ｍΩ以下であり内部インピーダンスの計測精度を高めるためには大きな計測電流を流す必要がある。
【０００６】
しかし、内部インピーダンスの計測精度を高めるために大きな計測電流を流そうとすると、交流電流供給手段３に大規模な電源を用意する必要が生じ、交流電流供給手段３が大型化する問題点がある。
【０００７】
そこで、内部インピーダンスを計測しようとする蓄電池に、スイッチング等の手法により一時的に負荷を接続し、この負荷を接続した際の電圧変化により蓄電池の内部インピーダンスを計測する技術が、特許文献１および特許文献２などに示されている。この負荷が図３の交流電流供給手段３に相当する。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２３２００５号公報（４ページ５欄１６行〜６ページ９欄２７行、図１〜図４参照）
【特許文献２】特開平１０−５６７４４号公報（３ページ４欄２３行〜５ページ８欄２２行、図１〜図５参照）
【０００９】
また、特許文献１および特許文献２に記載された技術は、いずれも負荷に流れる放電電流が矩形波であり、この放電電流が流れる際の電圧変化を計測するものである。この放電電流と電圧変化との関係を図４に示す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載された技術は、いずれも負荷に流れる放電電流が矩形波であり、放電時の電圧変化を計測するために放電電流を大きくする必要があり、特許文献１および特許文献２では０．２３ｃ（１ｃは、電池容量ｘｘｘＡｈの電池についての充電電流または放電電流がｘｘｘＡである状態を意味する）となっている。具体的には、電池容量が２００Ａｈの電池では、０．２３ｃは４６Ａとなる。また、蓄電池は通常多数の蓄電池を直列接続した蓄電池群として使用されており、充電は定電圧で行われていることが一般的である。このため、計測中の蓄電池の電圧が低下してそれ以外の蓄電池の電圧が上昇する現象が発生し、各蓄電池における計測条件が変化するという問題点がある。
【００１１】
そこで、本発明では、蓄電池群を構成する各蓄電池における計測条件が変化することがなく、ノイズ等の外乱の影響が少ない蓄電池の内部インピーダンス測定方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の蓄電池が直列接続された蓄電池群の各蓄電池の内部インピーダンスを、交流電流供給手段および交流電圧計側手段を用いて測定する蓄電池の内部インピーダンス測定方法において、前記交流電流供給手段は、蓄電池に接続した際に流れる放電電流の波形が実質的に正弦波状となるものであることを特徴とする。
【００１３】
すなわち、請求項１の発明は、内部インピーダンス計測中の蓄電池からの放電電流を利用した交流電流供給手段を用いるため、交流電流供給手段に別途電源を設ける必要がなく、また放電電流の波形が正弦波状であるため、電流波形が矩形波である場合と比較して、電流を多く流すことなくノイズ等の外乱の影響が少ない内部インピーダンスの計測をすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に用いられる蓄電池の内部インピーダンス測定回路の一例を示す概略説明図である。図１において、１は鉛蓄電池、２は蓄電池群、３は交流電流供給手段、４は交流電圧計測手段であり、鉛蓄電池１と並列に交流電流供給手段３および交流電圧計測手段４が接続されている点は、図３の原理図と同様である。
【００１６】
また、図１において、交流電流供給手段３は、演算部３１、Ｄ／Ａコンバータ３２、演算増幅器３３、トランジスタ（ＦＥＴ）３４、電流検出部３５を含んで構成される。
【００１７】
演算部３１は鉛蓄電池１から所要の放電電流を得るためにＤ／Ａコンバータ３２に制御信号を送る。
【００１８】
Ｄ／Ａコンバータ３２は演算部３１から送られたディジタル制御信号をアナログ信号に変換し、演算増幅器３３の＋側入力に送る。ここで、Ｄ／Ａコンバータ３２の出力信号の波形は、実質的に正弦波となっている。なお、出力信号の周波数は、商用電源の周波数である５０Ｈｚまたは６０Ｈｚより低い周波数、例えば２０Ｈｚ以下が望ましい。
【００１９】
演算増幅器３３の出力はトランジスタ（ＦＥＴ）３４のゲートに送られる。また、演算増幅器３３の−側入力とトランジスタ（ＦＥＴ）３４のソースと電流検出部３５とが接続され、トランジスタ（ＦＥＴ）３４のドレイン側が測定対象の蓄電池１の＋極側に、電流検出部３５の片端が測定対象の蓄電池１の−極側に接続されている。電流検出部３５は、例えば０．１Ω程度の抵抗器と電圧計などの電圧計測手段とを含むように構成することができる。
【００２０】
測定対象の鉛蓄電池１と並列に接続されたトランジスタ（ＦＥＴ）３４のドレイン〜ソース間を流れる電流の波形は、Ｄ／Ａコンバータ３２から演算増幅器３３の＋側入力に送られた波形と同様、実質的に正弦波状となる。これは、図１中のＶ１と図１中のＶ２とを逆位相の等しい電圧にしようとする演算増幅器３３の作用によるものである。
【００２１】
電流検出部３５は、トランジスタ（ＦＥＴ）３４のドレイン〜ソース間を流れる電流を検出し、その結果が演算部３１に送られ、鉛蓄電池１から所要の放電電流を得るようにフィードバック制御される。
【００２２】
次に、図１の蓄電池の内部インピーダンス測定回路による、蓄電池の内部インピーダンスの測定中に蓄電池から負荷に流れる放電電流と、この放電電流が流れる際の電圧変化との関係を図２に示す。
【００２３】
本実施形態においては、放電電流の波形を実質的に正弦波状としたため、鉛蓄電池１の電池容量が２００Ａｈの場合、図２の放電電流の値は、ｐ−ｐ値で１Ａ程度、すなわち１／２００ｃ程度あれば、蓄電池１の内部インピーダンスを実用上差し支えない精度で測定できる。この電流値は、前述の特許文献１および特許文献２に記載された電流値のｐ−ｐ値の約２．２％である。
【００２４】
このように、上述の実施形態によれば、電流を多く流すことなくノイズ等の外乱の影響が少ない内部インピーダンスの計測をすることができるが、本発明の実施形態は上述のものに限らず、特許請求の範囲の欄に記載された範囲内で実施形態の変更が可能であることはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、内部インピーダンス計測中の蓄電池からの放電電流を利用した交流電流供給手段を用いるため、交流電流供給手段に別途電源を設ける必要がなく、また放電電流の波形が正弦波状であるため、電流波形が矩形波である場合と比較して、電流を多く流すことなくノイズ等の外乱の影響が少ない内部インピーダンスの計測をすることができるという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に用いられる蓄電池の内部インピーダンス測定回路の一例を示す概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態による、蓄電池の内部インピーダンスの測定中に蓄電池から負荷に流れる放電電流と、この放電電流が流れる際の電圧変化との関係を示す概略説明図である。
【図３】交流４端子法による蓄電池の内部インピーダンス測定の原理を示す概略説明図である。
【図４】従来技術による、蓄電池の内部インピーダンスの測定中に蓄電池から負荷に流れる放電電流と、この放電電流が流れる際の電圧変化との関係を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１　蓄電池
２　蓄電池群
３　交流電流供給手段
４　交流電圧計測手段
３１　演算部
３２　Ｄ／Ａコンバータ
３３　演算増幅器
３４　トランジスタ（ＦＥＴ）
３５　電流検出部
【図１】
2004119227.tif 000003
【図２】
2004119227.tif 000004
【図３】
2004119227.tif 000005
【図４】
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