CN112513652A - 内部电阻检测装置及电源装置 - Google Patents
内部电阻检测装置及电源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112513652A CN112513652A CN201980051866.6A CN201980051866A CN112513652A CN 112513652 A CN112513652 A CN 112513652A CN 201980051866 A CN201980051866 A CN 201980051866A CN 112513652 A CN112513652 A CN 112513652A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- internal resistance
- storage unit
- power storage
- unit
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 122
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 abstract description 51
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/64—Testing of capacitors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- 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
- 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
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
-
- 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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
提供一种能够有效且高精度地检测蓄电部的内部电阻的结构。内部电阻检测装置(30)中,DCDC转换器(31)以如下方式进行电力控制:通过进行将充电电流以目标充电电流输出的定电流动作而使输出电压向目标电压上升,并且在输出电压达到目标电压后,通过进行将输出电压固定为目标电压的定电压动作而使充电电流下降。控制部(34)基于由DCDC转换器(31)进行的定电流动作时的目标充电电流Ichg、从定电压动作的开始时间点至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间Δt2、蓄电部(21)的容量C,来检测蓄电部(21)的内部电阻R。
Description
技术领域
本发明涉及内部电阻检测装置及电源装置。
背景技术
作为车辆的电源***,已知有具备由铅蓄电池等构成的主电源和由双电荷层电容器或锂离子电容器等构成的辅助电源的结构。并且,在主电源失灵时,通过从辅助电源向电气负载供给所需的电力,来确保驾驶时的安全性。电容器发生时效老化,因此需要定期地检测老化状态而检查是否能作为辅助电源发挥作用。
例如,专利文献1公开的内部电阻测定装置是在双电荷层电容器串联地连接外部电阻,对串联连接的双电荷层电容器与外部电阻的两端的电压进行测定的结构。该内部电阻测定装置为了测定电容器的内部电阻,在电容器的两端的电压达到了规定的充电电压之后,通过切换为定电流放电而产生电压下降。并且,内部电阻测定装置基于电容器的两端电压的电压下降和在电容器中流动的放电电流来算出内部电阻。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-64700号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1的内部电阻测定装置是在电容器的充电控制过程中产生电压下降而进行内部电阻的计算处理的结构。这样在充电控制过程中暂时产生电压下降,从而用于使电容器达到充电目标电压的充电时间变长。另一方面,也考虑了在电容器的充电控制前的电源***的初始化时每次进行内部电阻的计算处理的结构,但是在该结构中,至开始充电控制等的通常动作为止的时间变长。因此,使电容器达到充电目标电压为止的时间变长。
本发明是为了解决上述的课题的至少一个而作出的发明,其目的在于提供一种能有效且高精度地检测蓄电部的内部电阻的结构。
用于解决课题的方案
本发明的第一形态的内部电阻检测装置中,在具备电源部和基于来自所述电源部的电力而被充电的蓄电部的车载用电源***中,检测所述蓄电部的内部电阻,其中,
所述内部电阻检测装置具有:
电流检测部,检测在规定的导电通路中流动的电流,所述规定的导电通路是从所述电源部向所述蓄电部供给电力的路径;
充电电路部,对来自所述电源部的电力进行转换而向所述蓄电部供给充电电流;及
内部电阻检测部,检测所述蓄电部的内部电阻,
所述充电电路部是以如下方式进行电力控制的结构:通过进行将所述充电电流以目标充电电流输出的定电流动作而使输出电压向目标电压上升,并且在所述输出电压达到目标电压后,通过进行将所述输出电压固定为所述目标电压的定电压动作而使所述充电电流下降,
所述内部电阻检测部基于所述目标充电电流、从所述定电压动作的开始时间点至所述充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间、所述蓄电部的容量,来检测所述蓄电部的内部电阻。
本发明的第二形态的电源装置具备蓄电部及上述内部电阻检测装置。
发明效果
上述的内部电阻检测装置是内部电阻检测部基于由充电电路部进行的定电流动作时的目标充电电流、从定电压动作的开始时间点至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间、蓄电部的容量,来检测蓄电部的内部电阻的结构。因此,能够反映由充电电路部进行的定电流动作时的目标充电电流、从定电压动作的开始时间点至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间、蓄电部的容量,而高精度地检测蓄电部的内部电阻。
另外,内部电阻检测部基于通过充电电路部开始了定电压动作之后检测出的电流或下降时间来检测蓄电部的内部电阻,因此能够利用通过充电电路部进行的定电压动作的时间来检测蓄电部的内部电阻。因此,在对蓄电部进行充电之前或蓄电部的充电过程中的阶段,不需要进行检测蓄电部的内部电阻的控制,不需要另行确保进行这样的控制的时间。由此,能够缩短使充电电路部进行定电流动作及定电压动作而完成蓄电部的充电为止所需的时间。
因此,内部电阻检测装置能够有效且高精度地检测蓄电部的内部电阻。
根据第二形态的电源装置,能够起到与第一形态的内部电阻检测装置同样的效果。
附图说明
图1是概略性地例示实施例1的车载用电源***的结构的框图。
图2是例示实施例1的车载用电源***中的DCDC转换器的输出电压、及向蓄电部供给的充电电流的历时变化的坐标图。
图3是例示现有例的车载用电源***中的DCDC转换器的输出电压、及向蓄电部供给的充电电流的历时变化的坐标图。
具体实施方式
在此,示出本发明的优选例。但是,本发明没有限定为以下的例子。
内部电阻检测部也可以构成为,在将目标充电电流设为Ichg、将下降时间设为Δt2、将蓄电部的容量设为C、将蓄电部的内部电阻设为R时,使用在经过了下降时间的时间点由电流检测部检测出的电流的式子即I=Ichg×exp(-Δt2/RC)来检测蓄电部的内部电阻。
这样的话,在蓄电部的内部电阻的检测中,使用在从充电电路部开始定电压动作起经过了规定时间的时间点由电流检测部检测出的电流的式子即I=Ichg×exp(-Δt2/RC),从而能够更高精度地检测蓄电部的内部电阻。
内部电阻检测装置也可以是具有检测充电电路部的输出电压的电压检测部的结构。内部电阻检测装置也可以是具有容量检测部的结构,该容量检测部基于由于充电电路部进行定电流动作时的规定的容量检测时间的经过而由电压检测部检测出的输出电压的变化、在容量检测时间经过的期间由电流检测部检测出的充电电流来检测蓄电部的容量。内部电阻检测部也可以基于目标充电电流、下降时间、由容量检测部检测出的蓄电部的容量,来检测蓄电部的内部电阻。
这样的话,在基于充电电路部的定电压动作前的定电流动作过程中,利用容量检测部,基于由电压检测部检测出的输出电压的变化、由电流检测部检测出的充电电流,能够检测蓄电部的容量。因此,能够进行反映了内部电阻的即将检测之前的蓄电部的状态的高精度的容量检测。并且,通过使用准确地检测的容量,能够更高精度地检测蓄电部的内部电阻。
<实施例1>
以下,说明将本发明具体化后的实施例1。
图1所示的车载用电源***10(以下,也称为***10)构成作为进行向车载用负载12(以下,也称为负载12)的电力供给的电源***。如图1所示,***10具备电源部11、辅助电源装置20、导电通路13及开关14。电源部11是对于负载12的主要的电力供给源。辅助电源装置20是与电源部11不同的电力供给源。导电通路13是从电源部11向负载12供给电力的路径。开关14夹设于导电通路13。
***10例如在来自电源部11的电力供给为正常状态时,从电源部11对于负载12及辅助电源装置20进行电力供给,在来自电源部11的电力供给成为了异常状态时,从辅助电源装置20对于负载12及电源部11进行电力供给。
电源部11例如由铅蓄电池、锂离子电池、双电荷层电容器、锂离子电容器、其他的蓄电部等公知的蓄电单元构成。电源部11将高电位侧的端子电连接于导电通路13,对于导电通路13施加规定值(例如12V)的输出电压。电源部11的低电位侧的端子电连接于在车辆设置的接地部。而且,电源部11电连接于未图示的发电机,通过来自该发电机的电力能够充电。
辅助电源装置20相当于电源装置的一例,具有蓄电部21、导电通路22及内部电阻检测装置30。蓄电部21例如由双电荷层电容器及锂离子电容器等公知的电容器构成。蓄电部21是基于来自电源部11的电力来充电的结构。蓄电部21将高电位侧的端子电连接于导电通路22。蓄电部21的低电位侧的端子电连接于在车辆设置的接地部。导电通路22是将一端连接于导电通路13并从电源部11向蓄电部21供给电力的路径。导电通路22由导电通路22A、22B构成。导电通路22A将一端连接于导电通路13并将另一端连接于后述的DCDC转换器31。导电通路22B将一端连接于后述的DCDC转换器31并将另一端连接于蓄电部21。
内部电阻检测装置30以检测蓄电部21的内部电阻的方式发挥作用。内部电阻检测装置30具备车载用的DCDC转换器31(以下,也称为DCDC转换器31)、电流检测部32、电压检测部33及控制部34。DCDC转换器31相当于充电电路部的一例,构成作为公知的DCDC转换器。DCDC转换器31设置于导电通路22。DCDC转换器31是以导电通路22A及导电通路22B中的任一方为输入侧导电通路,以另一方为输出侧导电通路,对于向输入侧导电通路施加的直流电压进行升压或降压而向输出侧导电通路输出的结构。在实施例1中,DCDC转换器31以对于来自电源部11的电力进行转换而向蓄电部21供给充电电流的方式发挥作用。具体而言,DCDC转换器31是以如下方式进行电力控制的结构:通过进行将充电电流以目标充电电流输出的定电流动作而使输出电压向目标电压上升,并且在输出电压达到目标电压后,通过进行将输出电压固定为目标电压的定电压动作而使充电电流下降。
电流检测部32构成作为公知的电流检测电路。电流检测部32是检测在导电通路22B中流动的电流(向蓄电部21供给的充电电流)的电流检测电路,例如,由设置于导电通路22B的分流电阻和将分流电阻的两端电压放大并输出的差动放大器构成。控制部34基于从电流检测部32输入的值(电流检测部32的检测值)来确定在导电通路22B中流动的电流的值,基于从电流检测部32输入的值(电流检测部32的检测值)来确定在导电通路22B中流动的电流的值。
电压检测部33以检测DCDC转换器31的输出电压的方式发挥作用。电压检测部33构成作为公知的电压检测电路。电压检测部33设置于导电通路22B,检测向导电通路22B施加的电压。电压检测部33将表示导电通路22B的电压的值(例如导电通路22B的电压值、或利用分压电路对导电通路22B的电压值进行了分压的值等)作为检测值向控制部34输入。控制部34能够基于从电压检测部33输入的值(电压检测部33的检测值)确定导电通路22B的电压值。
控制部34是对DCDC转换器31等的动作进行控制的部分。控制部34构成作为例如微型计算机,具有CPU等运算装置、ROM或RAM等存储器等。控制部34使用从电源部11或蓄电部21供给的电力进行动作。具体而言,控制部34以如下方式进行电力控制:通过使DCDC转换器31进行将充电电流以目标充电电流输出的定电流动作而使输出电压向目标电压上升,并且在输出电压达到目标电压后,通过使DCDC转换器31进行将输出电压固定为目标电压的定电压动作而使充电电流下降。
控制部34作为容量检测部34A及内部电阻检测部34B发挥作用。容量检测部34A及内部电阻检测部34B可以通过使用了信息处理装置的软件处理实现,也可以通过硬件电路实现。容量检测部34A检测蓄电部21的容量。具体而言,容量检测部34A基于由于DCDC转换器31进行定电流动作时的规定的容量检测时间的经过而由电压检测部33检测出的输出电压的变化、在容量检测时间经过的期间由电流检测部32检测出的充电电流,来检测蓄电部21的容量。
内部电阻检测部34B基于DCDC转换器31的定电流动作时的目标充电电流、从定电压动作的开始时间点至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间、由容量检测部34A检测出的蓄电部21的容量,来检测蓄电部21的内部电阻。
接下来,使用图2说明由内部电阻检测装置30进行的蓄电部21的内部电阻检测动作。
控制部34对应于规定的充电条件的成立,从睡眠状态变为起动状态,使DCDC转换器31进行定电流动作(将充电电流以目标充电电流输出的定电流动作)。“规定的充电条件的成立”是例如“车辆的起动开关(点火开关等)从断开状态切换为接通状态的情况”。在规定的充电条件成立时,开关14也连动地从断开状态切换为接通状态,由此从电源部11向负载12及蓄电部21供给电力。在图2的例子中,定电流动作前的DCDC转换器31的输出电压比目标电压低,利用电压检测部33检测出与蓄电部21的充电电压对应的值。而且,定电流动作前的DCDC转换器31的充电电流比目标充电电流低。如图2所示,在时间T1,规定的充电条件成立,DCDC转换器31的定电流动作开始时,DCDC转换器31进行以目标充电电流Ichg进行输出的定电流动作,由此使输出电压向目标电压上升。
如图2所示,DCDC转换器31的输出电压从时间T1开始持续上升至达到目标电压的T5为止。并且,控制部34在时间T1至时间T4之间进行蓄电部21的容量的检测控制。具体而言,控制部34在从时间T2(时间从时间T1稍微经过时)至时间T3的时间(规定的容量检测时间Δt1),基于DCDC转换器31的输出电压的变化及向蓄电部21供给的充电电流来检测蓄电部21的容量C。在容量检测时间Δt1经过的期间,充电电流仍为Ichg(规定充电电流),由于容量检测时间Δt1的经过而蓄积于蓄电部21的电荷量Q是通过将充电电流Ichg在从时间T2至时间T3的范围进行积分计算来算出的。由于容量检测时间Δt1的经过而增加的输出电压为ΔV,因此蓄电部21的容量C通过将Q除以ΔV来算出。
在由DCDC转换器31进行的定电流动作过程中,当输出电压在时间T5达到目标电压时,控制部34使DCDC转换器31进行定电压动作。即,DCDC转换器31在输出电压达到目标电压的情况下,以通过进行将输出电压固定为目标电压的定电压动作而使充电电流下降的方式进行电力控制。由此,蓄电部21的充电电流从时间T5起减少。控制部34在DCDC转换器31开始了定电压动作的时间点,进行蓄电部21的内部电阻的检测控制。首先,控制部34计测从DCDC转换器31的定电压动作的开始时间点(T5)至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间Δt2。在此,规定的电流值是比目标充电电流低的值的电流值,例如是预先设定而存储于存储器等的电流值。并且,控制部34基于目标充电电流Ichg、下降时间Δt2、在定电流动作时算出的蓄电部21的容量C,来算出蓄电部21的内部电阻R。具体而言,控制部34使用表示规定的电流值I的式I=Ichg×exp(-Δt2/RC),基于预先设定的规定的电流值I、目标充电电流Ichg、下降时间Δt2、在定电流动作时算出的蓄电部21的容量C,算出内部电阻R。这样,通过测定预先确定的规定的电流值I被检测到的下降时间Δt2,能够根据上述I的式子高精度地算出内部电阻R。
在内部电阻R的检测后,在时间T6蓄电部21的充电完成时,在时间T6以后,控制部34成为待命状态。
图3是例示现有例的车载用电源***中的DCDC转换器31的输出电压及充电电流的历时变化的坐标图。在现有例中,例如,在向蓄电部供给恒定的充电电流的定电流动作时,进行内部电阻的检测处理。即,在输出电压增加时(在图3中为时间T25)停止充电电流的供给,基于此时产生的输出电压的减少值ΔVd、充电电流的减少值ΔI来算出蓄电部的内部电阻。具体而言,通过将ΔVd除以ΔI来算出内部电阻的值。并且,在从时间T5经过了规定的时间之后(成为了时间T26时),再次开始蓄电部的充电。
这样,在现有例的车载用电源***中,在DCDC转换器31的输出电压达到目标电压之前进行内部电阻的检测处理,由此,蓄电部的定电流动作中断,并且输出电压下降。因此,输出电压达到目标电压为止的时间延长进行内部电阻的检测处理的量。另一方面,在实施例1的***10中,成为在利用DCDC转换器31开始了定电压动作之后,进行定电压动作并进行内部电阻的检测处理(使用了表示规定的电流值I的式子的计算处理)的结构。因此,能够利用由DCDC转换器31进行的定电压动作的时间,来检测蓄电部21的内部电阻。由此,不需要如现有例的***那样在DCDC转换器31的定电流动作过程中的阶段进行检测蓄电部的内部电阻的控制,不需要另行确保进行这样的控制的时间。因此,能够缩短使DCDC转换器31进行定电流动作及定电压动作而蓄电部21的充电完成为止所需的时间。
另外,控制部34是在内部电阻的检测处理中,在由DCDC转换器31进行的定电压动作前的定电流动作过程中检测蓄电部21的容量的结构。因此,能够进行反映了内部电阻的即将检测之前的蓄电部21的状态(温度特性等)的高精度的容量检测。并且,通过使用准确地检测出的容量,能够更高精度地检测蓄电部21的内部电阻。
接下来,例示本结构的效果。
上述的内部电阻检测装置30是控制部34基于由DCDC转换器31进行的定电流动作时的目标充电电流Ichg、从定电压动作的开始时间点至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间Δt2、蓄电部的容量C,来检测蓄电部21的内部电阻R的结构。因此,能够反映由DCDC转换器31进行的定电流动作时的目标充电电流Ichg、从定电压动作的开始时间点至充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间Δt2、蓄电部的容量C而高精度地检测蓄电部21的内部电阻R。
另外,控制部34基于利用DCDC转换器31开始了定电压动作之后检测到的电流、下降时间Δt2来检测蓄电部21的内部电阻R,因此能够利用由DCDC转换器31进行的定电压动作的时间来检测蓄电部21的内部电阻R。因此,在对蓄电部21进行充电之前或蓄电部21的充电过程中的阶段,不需要进行检测蓄电部21的内部电阻R的控制,不需要另行确保进行这样的控制的时间。由此,能够缩短使DCDC转换器31进行定电流动作及定电压动作而使蓄电部21的充电完成为止所需的时间。
因此,内部电阻检测装置30能够有效且高精度地检测蓄电部21的内部电阻。
另外,控制部34在将目标充电电流设为Ichg、将下降时间设为Δt2、将蓄电部的容量设为C、将蓄电部的内部电阻设为R时,使用在经过了下降时间的时间点由电流检测部32检测出的电流的式子即I=Ichg×exp(-Δt2/RC)来检测蓄电部21的内部电阻R。
由此,在蓄电部21的内部电阻R的检测中,使用在从DCDC转换器31开始定电压动作起经过了下降时间Δt2的时间点由电流检测部32检测出的电流的式子即I=Ichg×exp(-Δt2/RC),从而能够更高精度地检测蓄电部21的内部电阻。
另外,内部电阻检测装置30是具有检测DCDC转换器31的输出电压的电压检测部33的结构。内部电阻检测装置30是具有控制部34的结构,所述控制部34基于由于DCDC转换器31进行定电流动作时的规定的容量检测时间的经过而由电压检测部33检测出的输出电压的变化、在容量检测时间经过的期间由电流检测部32检测出的充电电流,来检测蓄电部21的容量。控制部34基于目标充电电流Ichg、下降时间Δt2、算出的蓄电部21的容量C,来检测蓄电部21的内部电阻R。
由此,在由DCDC转换器31进行的定电压动作前的定电流动作过程中,利用控制部34,能够基于由电压检测部33检测出的输出电压的变化和由电流检测部32检测出的电流来检测蓄电部21的容量。因此,能够进行反映了内部电阻的即将检测之前的蓄电部21的状态的高精度的容量检测。并且,通过使用准确地检测出的容量,能够更高精度地检测蓄电部21的内部电阻。
<其他的实施例>
本发明没有限定为通过上述记述及附图说明的实施例,例如如下那样的实施例也包含于本发明的技术范围。
在实施例1中,控制部34是在内部电阻R的检测时使用在DCDC转换器31的定电流动作时算出的蓄电部21的容量的结构,但也可以使用在上次的内部电阻的检测时算出的容量,还可以使用预先设定而存储于存储器等的容量的值。
在实施例1中,将车辆的起动开关(点火开关等)从断开状态切换为接通状态的情况设为“规定的充电开始条件的成立”,但是例如也可以将蓄电部21的充电部电压下降为规定充电电压以下的情况设为“规定的充电开始条件的成立”。
在实施例1中,开关14是与车辆的起动开关连动地进行接通断开动作的开关,但也可以是车辆的起动开关(点火开关等)自身。
在实施例1中,控制部34在由DCDC转换器31进行充电动作时,在向蓄电部21供给恒定的电流值的充电电流的状态下,进行了检测蓄电部21的容量的控制。然而,也可以是在蓄电部21的容量检测控制时供给不恒定的电流值的充电电流的结构。即使是这样的结构,蓄积于蓄电部21的电荷量Q也通过对充电电流在规定的时间范围内进行积分计算来算出。
标号说明
10…车载用电源***
11…电源部
20…辅助电源装置(电源装置)
21…蓄电部
22…导电通路
30…内部电阻检测装置
31…DCDC转换器(充电电路部)
32…电流检测部
33…电压检测部
34…控制部
34A…容量检测部
34B…内部电阻检测部。
Claims (4)
1.一种内部电阻检测装置,在具备电源部和基于来自所述电源部的电力而被充电的蓄电部的车载用电源***中,检测所述蓄电部的内部电阻,其中,
所述内部电阻检测装置具有:
电流检测部,检测在规定的导电通路中流动的电流,所述规定的导电通路是从所述电源部向所述蓄电部供给电力的路径;
充电电路部,对来自所述电源部的电力进行转换而向所述蓄电部供给充电电流;及
内部电阻检测部,检测所述蓄电部的内部电阻,
所述充电电路部是以如下方式进行电力控制的结构:通过进行将所述充电电流以目标充电电流输出的定电流动作而使输出电压向目标电压上升,并且在所述输出电压达到所述目标电压后,通过进行将所述输出电压固定为所述目标电压的定电压动作而使所述充电电流下降,
所述内部电阻检测部基于所述目标充电电流、从所述定电压动作的开始时间点至所述充电电流下降到规定的电流值的时间点为止的经过时间即下降时间、所述蓄电部的容量,来检测所述蓄电部的内部电阻。
2.根据权利要求1所述的内部电阻检测装置,其中,
所述内部电阻检测部在将所述目标充电电流设为Ichg、将所述下降时间设为Δt2、将所述蓄电部的容量设为C、将所述蓄电部的内部电阻设为R时,使用在经过了所述下降时间的时间点由所述电流检测部检测出的电流的式子即I=Ichg×exp(-Δt2/RC)来检测所述蓄电部的内部电阻。
3.根据权利要求1或2所述的内部电阻检测装置,其中,
所述内部电阻检测装置具有:
电压检测部,检测所述输出电压;及
容量检测部,基于由于所述充电电路部进行所述定电流动作时的规定的容量检测时间的经过而由所述电压检测部检测出的所述输出电压的变化、在所述容量检测时间经过的期间由所述电流检测部检测出的所述充电电流,来检测所述蓄电部的容量,
所述内部电阻检测部基于所述目标充电电流、所述下降时间、由所述容量检测部检测出的所述蓄电部的容量,来检测所述蓄电部的内部电阻。
4.一种电源装置,具备所述蓄电部、权利要求1~3中任一项所述的内部电阻检测装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018155223A JP7042413B2 (ja) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | 内部抵抗検出装置及び電源装置 |
JP2018-155223 | 2018-08-22 | ||
PCT/JP2019/030241 WO2020039881A1 (ja) | 2018-08-22 | 2019-08-01 | 内部抵抗検出装置及び電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112513652A true CN112513652A (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=69593019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980051866.6A Pending CN112513652A (zh) | 2018-08-22 | 2019-08-01 | 内部电阻检测装置及电源装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11843096B2 (zh) |
JP (1) | JP7042413B2 (zh) |
CN (1) | CN112513652A (zh) |
WO (1) | WO2020039881A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210099504A (ko) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 삼성전자주식회사 | 배터리 시스템에서 배터리의 작동 상태를 검출하는 방법 및 시스템 |
EP4165421A4 (en) * | 2020-06-16 | 2024-07-24 | Black & Decker Inc | BATTERY CHARGER |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05281309A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-10-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 鉛蓄電池の劣化判定方法及び劣化判定器 |
JPH1056744A (ja) * | 1996-08-08 | 1998-02-24 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池を備えた電源装置 |
JP2003075483A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Hioki Ee Corp | 蓄電装置の等価並列抵抗測定方法 |
JP2008187811A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Nagano Japan Radio Co | 充電装置 |
JP2010107405A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 受動素子パラメータ測定装置 |
JP2011043460A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の特性検出方法および二次電池装置 |
DE102010032280A1 (de) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Continental Automotive Gmbh | Energiesystem bzw. Bordnetz mit Messeinheit sowie Messeinheit zur Messung der Impedanz eines Energiespeichers im Energiesystem bzw. Bordnetz |
JP2012105467A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 充電装置 |
TW201222920A (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-01 | Foxconn Comm Technology Corp | Battery capacitance detecting system |
US20120306450A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor Integrated Circuit Having Battery Control Function and Operation Method Thereof |
JP2013195129A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | 二次電池装置および二次電池装置の異常検出方法 |
CN103454501A (zh) * | 2012-05-29 | 2013-12-18 | 株式会社杰士汤浅国际 | 内部电阻推定装置以及内部电阻推定方法 |
JP2014035283A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Denso Corp | 電源システム |
CN103777146A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电状态检测装置 |
JP2014150610A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置、蓄電池の充電方法及び直流電源装置の監視制御装置 |
CN104020353A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-09-03 | 宁波南车新能源科技有限公司 | 超级电容器内阻测定方法 |
CN105103404A (zh) * | 2013-04-03 | 2015-11-25 | 株式会社自动网络技术研究所 | 控制装置、供电控制装置、充电控制方法、充电控制装置以及车辆用电源装置 |
JP2018068081A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 京セラ株式会社 | 二次電池の充電時間の予測装置および予測方法 |
CN108141049A (zh) * | 2015-10-14 | 2018-06-08 | 株式会社自动网络技术研究所 | 电流控制装置、电流控制方法以及计算机程序 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08136629A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Kyushu Electric Power Co Inc | 蓄電池寿命診断装置 |
TW535308B (en) * | 2000-05-23 | 2003-06-01 | Canon Kk | Detecting method for detecting internal state of a rechargeable battery, detecting device for practicing said detecting method, and instrument provided with said |
TWI235514B (en) * | 2001-05-29 | 2005-07-01 | Canon Kk | Detecting method for detecting internal information of a rechargeable battery, detecting apparatus for detecting internal information of a rechargeable battery, apparatus in which said detecting method is applied, apparatus including said detecting a |
JP2008064700A (ja) | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気二重層キャパシタの内部抵抗測定装置 |
JP4499810B2 (ja) * | 2008-05-28 | 2010-07-07 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車載バッテリの状態推定装置 |
JP2012202687A (ja) | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 電気二重層キャパシタの状態観測装置 |
-
2018
- 2018-08-22 JP JP2018155223A patent/JP7042413B2/ja active Active
-
2019
- 2019-08-01 WO PCT/JP2019/030241 patent/WO2020039881A1/ja active Application Filing
- 2019-08-01 CN CN201980051866.6A patent/CN112513652A/zh active Pending
- 2019-08-01 US US17/266,359 patent/US11843096B2/en active Active
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05281309A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-10-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 鉛蓄電池の劣化判定方法及び劣化判定器 |
JPH1056744A (ja) * | 1996-08-08 | 1998-02-24 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池を備えた電源装置 |
JP2003075483A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Hioki Ee Corp | 蓄電装置の等価並列抵抗測定方法 |
JP2008187811A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Nagano Japan Radio Co | 充電装置 |
JP2010107405A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 受動素子パラメータ測定装置 |
JP2011043460A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の特性検出方法および二次電池装置 |
DE102010032280A1 (de) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Continental Automotive Gmbh | Energiesystem bzw. Bordnetz mit Messeinheit sowie Messeinheit zur Messung der Impedanz eines Energiespeichers im Energiesystem bzw. Bordnetz |
JP2012105467A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 充電装置 |
TW201222920A (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-01 | Foxconn Comm Technology Corp | Battery capacitance detecting system |
US20120306450A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor Integrated Circuit Having Battery Control Function and Operation Method Thereof |
JP2013195129A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | 二次電池装置および二次電池装置の異常検出方法 |
CN103454501A (zh) * | 2012-05-29 | 2013-12-18 | 株式会社杰士汤浅国际 | 内部电阻推定装置以及内部电阻推定方法 |
JP2014035283A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Denso Corp | 電源システム |
CN103777146A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电状态检测装置 |
JP2014150610A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置、蓄電池の充電方法及び直流電源装置の監視制御装置 |
CN105103404A (zh) * | 2013-04-03 | 2015-11-25 | 株式会社自动网络技术研究所 | 控制装置、供电控制装置、充电控制方法、充电控制装置以及车辆用电源装置 |
CN104020353A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-09-03 | 宁波南车新能源科技有限公司 | 超级电容器内阻测定方法 |
CN108141049A (zh) * | 2015-10-14 | 2018-06-08 | 株式会社自动网络技术研究所 | 电流控制装置、电流控制方法以及计算机程序 |
JP2018068081A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 京セラ株式会社 | 二次電池の充電時間の予測装置および予測方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HYUN-JUN LEE 等: "Comparative analysis of the SOH estimation based on various resistance parameters for LiCoO2 cells", 《2016 IEEE TRANSPORTATION ELECTRIFICATION CONFERENCE AND EXPO, ASIA-PACIFIC 》, 14 June 2016 (2016-06-14) * |
那凯鹏 等: "超级电容充电方法研究", 《电子设计工程》, 20 November 2014 (2014-11-20) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020030085A (ja) | 2020-02-27 |
US20210311100A1 (en) | 2021-10-07 |
US11843096B2 (en) | 2023-12-12 |
JP7042413B2 (ja) | 2022-03-28 |
WO2020039881A1 (ja) | 2020-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8111035B2 (en) | Charging system, charging device and battery pack | |
EP3792639A1 (en) | Ground fault detection apparatus | |
JP4807058B2 (ja) | 車両用電源装置 | |
US7649343B2 (en) | Charge control circuit, charging device, and connection checking method | |
JP4873106B2 (ja) | 電源装置 | |
US20160056643A1 (en) | Battery state detection device | |
US10663506B2 (en) | System for diagnosing fault of relays for vehicle | |
WO2018180333A1 (ja) | 車載用電源システムの制御装置及び車載用電源装置 | |
WO2012005186A1 (ja) | 電圧測定回路及び方法 | |
JP2015014563A (ja) | 電池状態検出装置 | |
CN109804524B (zh) | 车辆用备用装置 | |
CN112513652A (zh) | 内部电阻检测装置及电源装置 | |
CN110361669B (zh) | 电池劣化判定装置 | |
JP2010124582A (ja) | 蓄電装置 | |
CN112218788A (zh) | 车载用的电源控制装置和车载用电源*** | |
JP6224363B2 (ja) | 電池状態検出装置 | |
JPWO2018230187A1 (ja) | 電池監視装置 | |
JP2006010501A (ja) | バッテリ状態管理装置 | |
JP5304279B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2017163713A (ja) | 充放電装置及び電源装置 | |
JP4670301B2 (ja) | バックアップ電源システム | |
US11322963B2 (en) | Control method for power supply | |
JP6607161B2 (ja) | 車載電池システムの制御方法 | |
JP2011061947A (ja) | 充電制御装置及び充電制御方法 | |
JP2010188851A (ja) | 車両用電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |